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 8 x 4 -3 x 3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 1 8 x 4 -3 x 3

f'(x)= - 1 2 x 3 -9 x 2

Ableiten an einem Punkt (nur ganzrational)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 x 4 +3x

=>f'(x)= 16 x 3 +3

f'(1) = 16 1 3 +3 = 161 +3 = 16 +3 = 19

Ableiten nach Umformung

Beispiel:

Forme zuerst um. Berechne dann die Ableitung von f mit f(x)= ( 3 x 2 -1 ) · x 3 .

Lösung einblenden

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

f(x)= ( 3 x 2 -1 ) · x 3

= 3 x 2 · x 3 -1 · x 3

= 3 x 5 - x 3

Jetzt wird abgeleitet:

f'(x)= 15 x 4 -3 x 2

Ableiten mit vorher vereinfachen

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +3 ) · 3 x 3 -5 x 5 +7 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 +3 ) · 3 x 3 -5 x 5 +7

= 3 x 4 +9 x 3 -5 x 5 +7

= -5 x 5 +3 x 4 +9 x 3 +7

f'(x)= -25 x 4 +12 x 3 +27 x 2

Ableiten ganzrational mit Parameter

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 4 5 x 5 + t 2 x 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 4 5 x 5 + t 2 x 4

f'(x)= -4 x 4 +4 t 2 x 3

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 +2 x 2 + x den Wert -3 hat, also dass f '(x) = -3 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 +2 x 2 + x

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

Diese Ableitung muss ja = -3 sein, also setzen wir x 2 +4x +1 = -3.

x 2 +4x +1 = -3 | +3

x 2 +4x +4 = 0

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

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

x1,2 = -4 ± 4 2 -4 · 1 · 4 21

x1,2 = -4 ± 16 -16 2

x1,2 = -4 ± 0 2

Da die Wurzel Null ist, gibt es nur eine Lösung:

x = -4 2 = -2

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 = 2 2 - 4 = 4 - 4 = 0

Da die Diskriminante D = 0 ist, hat die quadratische Gleichung nur eine Lösunng.

x = -2 ± 0 = -2

L={ -2 }

-2 ist 2-fache Lösung!

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

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

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 -6x parallel zur Geraden y = -3x +4 ist.

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

Lösung einblenden

Die Gerade y = -3x +4 hat als Steigung m = -3 und als y-Achsenabschnitt c = 4 .

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 -6x

f'(x)= x -6

Diese Ableitung muss ja = -3 sein, also setzen wir x -6 = -3.

x -6 = -3 | +6
x = 3

L={ 3 }

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

f '( 3 ) = 3 -6 = -3

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

Beispiel:

Bestimme alle Stellen, an denen die Tangente an den Graph der Funktion f mit f(x)= -2 + 1 2 x · ( x -8 ) parallel zur Geraden y = -3x -4 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) = -2 + 1 2 x · ( x -8 )

= -2 + ( 1 2 x 2 -4x )

= 1 2 x 2 -4x -2

= 1 2 x 2 -4x -2

Die Gerade y = -3x -4 hat als Steigung m = -3 und als y-Achsenabschnitt c = -4 .

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 -4x -2

f'(x)= x -4 +0

= x -4

Diese Ableitung muss ja = -3 sein, also setzen wir x -4 +0 = -3.

x -4 = -3 | +4
x = 1

L={ 1 }

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

f '( 1 ) = 1 -4 +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 + x im Punkt (1|f(1)) den Wert -1?

Lösung einblenden

f(x)= t x 2 + x

=>f'(x)= 2 t x +1

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

= 2 t 1 +1
= 2 t +1

Dieser Wert soll ja den Wert -1 besitzen, also gilt:

2t +1 = -1 | -1
2t = -2 |:2
t = -1