nach Aufgabentypen suchen

Aufgabentypen anhand von Beispielen durchstöbern

Browserfenster aktualisieren (F5), um neue Beispiele bei den Aufgabentypen zu sehen

Ableiten (ganzrational)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 1 10 x 5 + 1 3 x 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 1 10 x 5 + 1 3 x 4

f'(x)= - 1 2 x 4 + 4 3 x 3

Ableiten an einem Punkt (nur ganzrational)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 x 4 +5 x 2 und gib die Steigung von f an der Stelle x=1 an:

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 4 +5 x 2

=>f'(x)= 12 x 3 +10x

f'(1) = 12⋅ 1 3 +10⋅1 = 12⋅1 +10 = 12 +10 = 22

Ableiten nach Umformung

Beispiel:

Forme zuerst um. Berechne dann die Ableitung von f mit f(x)= -3 x 2 +4x x 2 .

Lösung einblenden

Zuerst formen wir den Funktionsterm so um, dass man ihn leicht ableiten kann:

f(x)= -3 x 2 +4x x 2

= -3 x 2 x 2 + 4x x 2

= -3 + 4 x

= -3 +4 x -1

Jetzt wird abgeleitet:

f'(x) = -4 x -2

f'(x)= - 4 x 2

Ableiten mit vorher vereinfachen

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -6 ) · ( - x 3 ) -6x -5 x 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

Als erstes sollten wir den Term mal vereinfachen, damit er sich danach viel einfacher ableiten lässt.
Dazu multiplizieren wir als erstes das Produkt aus:

f(x)= ( x -6 ) · ( - x 3 ) -6x -5 x 4

= - x 4 +6 x 3 -6x -5 x 4

= - x 4 -5 x 4 +6 x 3 -6x

= -6 x 4 +6 x 3 -6x

f'(x)= -24 x 3 +18 x 2 -6

Ableiten ganzrational mit Parameter

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 x 3 +3 t 2 x -4 t und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 3 +3 t 2 x -4 t

f'(x)= 9 x 2 +3 t 2 +0

= 9 x 2 +3 t 2

Stelle mit f'(x)=c finden (algebr.)

Beispiel:

Bestimme alle Stellen, an denen die Ableitung der Funktion f mit f(x)= 1 3 x 3 - 7 2 x 2 +14x den Wert 2 hat, also dass f '(x) = 2 gilt.

Falls mehrere Lösungen existieren, diese bitte mit Semikolon (;) trennen.

Lösung einblenden

Zuerst leiten wir mal f(x) ab:

f(x)= 1 3 x 3 - 7 2 x 2 +14x

f'(x)= x 2 -7x +14

Diese Ableitung muss ja = 2 sein, also setzen wir x 2 -7x +14 = 2.

x 2 -7x +14 = 2 | -2

x 2 -7x +12 = 0

Lösen mit der a-b-c-Formel (Mitternachtsformel):

eingesetzt in x1,2 = - b ± b 2 -4a · c 2a ergibt:

x1,2 = +7 ± ( -7 ) 2 -4 · 1 · 12 2⋅1

x1,2 = +7 ± 49 -48 2

x1,2 = +7 ± 1 2

x1 = 7 + 1 2 = 7 +1 2 = 8 2 = 4

x2 = 7 - 1 2 = 7 -1 2 = 6 2 = 3

Lösen mit der p-q-Formel (x² + px + q = 0):

vor dem Einsetzen in x1,2 = - p 2 ± ( p 2 ) 2 - q
berechnen wir zuerst die Diskriminante D = ( p 2 ) 2 - q :

D = ( - 7 2 ) 2 - 12 = 49 4 - 12 = 49 4 - 48 4 = 1 4

x1,2 = 7 2 ± 1 4

x1 = 7 2 - 1 2 = 6 2 = 3

x2 = 7 2 + 1 2 = 8 2 = 4

L={ 3 ; 4 }

Zur Probe, ob wir uns verrechnet haben, können wir die Lösung(en) jetzt in die Ableitung einsetzen:

f '( 3 ) = 3 2 -7⋅3 +14 = 2

f '( 4 ) = 4 2 -7⋅4 +14 = 2

Stelle mit gleichem m wie best. Gerade

Beispiel:

Bestimme alle Stellen, an denen die Tangente an den Graph der Funktion f mit f(x)= 1 2 x 2 +2x parallel zur Geraden y = -x -2 ist.

Falls mehrere Lösungen existieren, diese bitte mit Semikolon (;) trennen.

Lösung einblenden

Die Gerade y = -x -2 hat als Steigung m = -1 und als y-Achsenabschnitt c = -2 .

Wenn nun an einer Stelle x die Tangente an den Graph von f parallel zur gegebenen Geraden sein soll, müssen ihre Steigungen gleich sein.
Es muss also f '(x) = m = -1 gelten.

Zuerst leiten wir mal f(x) ab:

f(x)= 1 2 x 2 +2x

f'(x)= x +2

Diese Ableitung muss ja = -1 sein, also setzen wir x +2 = -1.

x +2 = -1 | -2
x = -3

L={ -3 }

Zur Probe, ob wir uns verrechnet haben, können wir die Lösung(en) jetzt in die Ableitung einsetzen:

f '( -3 ) = -3 +2 = -1

Stelle mit f'(x)=c finden (komplexer)

Beispiel:

Bestimme alle Stellen, an denen die Tangente an den Graph der Funktion f mit f(x)= 1 2 x · ( x -2 ) +2 parallel zur Geraden y = 3x +3 ist.

Falls mehrere Lösungen existieren, diese bitte mit Semikolon (;) trennen.

Lösung einblenden

Um die Funktion später einfach ableiten zu können, sollten wir sie erstmal vereinfachen:

f(x) = 1 2 x · ( x -2 ) +2

= 1 2 x 2 - x +2

Die Gerade y = 3x +3 hat als Steigung m = 3 und als y-Achsenabschnitt c = 3 .

Wenn nun an einer Stelle x die Tangente an den Graph von f parallel zur gegebenen Geraden sein soll, müssen ihre Steigungen gleich sein.
Es muss also f '(x) = m = 3 gelten.

Zuerst leiten wir mal f(x) ab:

f(x)= 1 2 x 2 - x +2

f'(x)= x -1 +0

= x -1

Diese Ableitung muss ja = 3 sein, also setzen wir x -1 +0 = 3.

x -1 = 3 | +1
x = 4

L={ 4 }

Zur Probe, ob wir uns verrechnet haben, können wir die Lösung(en) jetzt in die Ableitung einsetzen:

f '( 4 ) = 4 -1 +0 = 3

Ableiten an einem Punkt mit Parameter

Beispiel:

Für welches t hat die Steigung der Tangente an den Graph von f mit f(x)= t x 2 +2x im Punkt (-1|f(-1)) den Wert -2?

Lösung einblenden

f(x)= t x 2 +2x

=>f'(x)= 2 t x +2

Jetzt setzen wir x = -1 in die Ableitungsfunktion f' ein:

= 2 t ⋅( -1 ) +2
= -2 t +2

Dieser Wert soll ja den Wert -2 besitzen, also gilt:

-2t +2 = -2 | -2
-2t = -4 |:(-2 )
t = 2