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 2 x 4 -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 1 2 x 4 -5

f'(x)= -2 x 3 +0

= -2 x 3

Ableiten an einem Punkt (nur ganzrational)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 x 3 -5

=>f'(x)= 6 x 2 +0

= 6 x 2

f'(-1) = 6 ( -1 ) 2 = 61 = 6

Ableiten nach Umformung

Beispiel:

Forme zuerst um. Berechne dann die Ableitung von f mit f(x)= ( 5 x 2 +4 ) · x .

Lösung einblenden

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

f(x)= ( 5 x 2 +4 ) · x

= 5 x 2 · x + 4 · x

= 5 x 3 +4x

Jetzt wird abgeleitet:

f'(x)= 15 x 2 +4

Ableiten mit vorher vereinfachen

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7x + ( x +6 ) · 5 x 2 -8 x 5 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)= 7x + ( x +6 ) · 5 x 2 -8 x 5

= 7x + ( 5 x 3 +30 x 2 ) -8 x 5

= -8 x 5 +5 x 3 +30 x 2 +7x

f'(x)= -40 x 4 +15 x 2 +60x +7

Ableiten ganzrational mit Parameter

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

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 -5x den Wert -1 hat, also dass f '(x) = -1 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 -5x

f'(x)= x 2 -5

Diese Ableitung muss ja = -1 sein, also setzen wir x 2 -5 = -1.

x 2 -5 = -1 | +5
x 2 = 4 | 2
x1 = - 4 = -2
x2 = 4 = 2

L={ -2 ; 2 }

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

f '( -2 ) = ( -2 ) 2 -5 = -1

f '( 2 ) = 2 2 -5 = -1

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 3 x 3 - 7 2 x 2 +15x parallel zur Geraden y = 3x -2 ist.

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

Lösung einblenden

Die Gerade y = 3x -2 hat als Steigung m = 3 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 = 3 gelten.

Zuerst leiten wir mal f(x) ab:

f(x)= 1 3 x 3 - 7 2 x 2 +15x

f'(x)= x 2 -7x +15

Diese Ableitung muss ja = 3 sein, also setzen wir x 2 -7x +15 = 3.

x 2 -7x +15 = 3 | -3

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 21

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 -73 +15 = 3

f '( 4 ) = 4 2 -74 +15 = 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)= 7 + 1 2 x · ( x +14 ) 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) = 7 + 1 2 x · ( x +14 )

= 7 + ( 1 2 x 2 +7x )

= 1 2 x 2 +7x +7

= 1 2 x 2 +7x +7

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 +7x +7

f'(x)= x +7 +0

= x +7

Diese Ableitung muss ja = 3 sein, also setzen wir x +7 +0 = 3.

x +7 = 3 | -7
x = -4

L={ -4 }

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

f '( -4 ) = -4 +7 +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 3 -5x im Punkt (-1|f(-1)) den Wert 4?

Lösung einblenden

f(x)= t x 3 -5x

=>f'(x)= 3 t x 2 -5

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

= 3 t ( -1 ) 2 -5
= 3 t -5

Dieser Wert soll ja den Wert 4 besitzen, also gilt:

3t -5 = 4 | +5
3t = 9 |:3
t = 3