Aufgabenbeispiele von mit Parameter

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Ableiten mit Parameter (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= t e -2 t x

f'(x)= t e -2 t x · ( -2 t )

= -2 t 2 e -2 t x

Ableiten mit Parameter

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

gegeb. Tangentensteigung (BF)

Beispiel:

Für welches t hat der Graph von f mit ft(x)= ( -x +2 ) · e -2 t x an der Stelle x = 0 eine waagrechte Tangente

Lösung einblenden

Um die Tangentensteigung zu bestimmen, leiten wir die Funktion erst einmal ab:

f(x)= ( -x +2 ) · e -2 t x

f'(x)= ( -1 +0 ) · e -2 t x + ( -x +2 ) · e -2 t x · ( -2 t )

= - e -2 t x + ( -x +2 ) · ( -2 t e -2 t x )

= - e -2 t x -2 t ( -x +2 ) · e -2 t x

= e -2 t x · ( 2 t x -4 t -1 )

= e -2 t x · ( 2 t x + ( -4t -1 ) )

= ( 2 t x + ( -4t -1 ) ) · e -2 t x

In diese Ableitung setzen wir x=0 ein:

f'(0)= - e -2 t 0 -2 t · ( -0 +2 ) · e -2 t 0 = -4t -1

Damit der Graph eine waagrechte Tangente hat, muss die Steigung gleich 0 sein,
also f'(0)= -4t -1 soll gleich 0 sein.

Dazu lösen wir die Gleichung -4t -1 = 0 nach t auf.

-4t -1 = 0 | +1
-4t = 1 |:(-4 )
t = - 1 4 = -0.25

Für t= - 1 4 ist also die Tangente parallel zu der gegebenen Gerade.

t-Wert bestimmen, dass f'(x0)=y0

Beispiel:

Für welche t ist die Tangente von f mit ft(x)= 3 t 2 x 2 + t x im Punkt B(-1|f(-1)) parallel zur Gerade y= -51x +5 ?
Gib alle Möglichkeiten für t an.

Lösung einblenden

Um die Tangentensteigung zu bestimmen, leiten wir die Funktion erst einmal ab:

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

f'(x)= 6 t 2 x + t

In diese Ableitung setzen wir x=-1 ein:

f'(-1) = 6 t 2 ( -1 ) + t = -6 t 2 + t = -6 t 2 + t

Damit die Tangente parallel zur Geraden y= -51 x+5 wird, müssen die Steigungen gleich sein,
also f'(-1)= -6 t 2 + t soll gleich -51 sein.
Dazu lösen wir die Gleichung -6 t 2 + t = -51 nach t auf.

-6 t 2 + t = -51 | +51

-6 t 2 + t +51 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

t1,2 = -1 ± 1 2 -4 · ( -6 ) · 51 2( -6 )

t1,2 = -1 ± 1 +1224 -12

t1,2 = -1 ± 1225 -12

t1 = -1 + 1225 -12 = -1 +35 -12 = 34 -12 = - 17 6 ≈ -2.83

t2 = -1 - 1225 -12 = -1 -35 -12 = -36 -12 = 3

Für t= - 17 6 und t= 3 ist also die Tangente parallel zu der gegebenen Gerade.