Aufgabenbeispiele von Summenregel

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Summernregel (einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 +1

f'(x)= 5 x 4 +0

= 5 x 4

Ableiten mit x im Nenner (ohne sin)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= - 5 2 x -2 - x 4

=> f'(x) = 5 x -3 -4 x 3

f'(x)= 5 x 3 -4 x 3

Ableiten mit Wurzeln (ohne sin)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 1 4 x

= - 1 4 x 1 2

=> f'(x) = - 1 8 x - 1 2

f'(x)= - 1 8 x

Stelle mit f'(x)=c finden (Bruch im Exp.)

Beispiel:

Bestimme alle Stellen, an denen die Tangente an den Graph der Funktion f mit f(x)= 3 4 ( x 3 ) 4 +9x parallel zur Geraden y = 12x -4 ist.

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

Lösung einblenden

Die Gerade y = 12x -4 hat als Steigung m = 12 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 = 12 gelten.

Zuerst leiten wir mal f(x) ab:

f(x)= 3 4 ( x 3 ) 4 +9x

= 3 4 x 4 3 +9x

=> f'(x) = x 1 3 +9

f'(x)= x 3 +9

Diese Ableitung muss ja = 12 sein, also setzen wir x 3 +9 = 12.

x 3 +9 = 12 | -9
x 3 = 3 |(⋅)3 (Vorsicht: evtl. Vergrößerung der Lösungsmenge)
x = 3 3
x = 27

Beim Quadrieren oben haben wir eventuel die Lösungesmenge vergrößert.
Deswegen müssen wir jetzt bei allen Lösungen eine Probe machen, ob sie auch wirklich Lösungen sind.

Probe für x = 27

Linke Seite:

x = 27 in x 3 +9

= 27 3 +9

= 3 +9

= 12

Rechte Seite:

x = 27 in 12

= 12

Also 12 = 12

x = 27 ist somit eine Lösung !

L={ 27 }

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

f '( 27 ) = 27 3 +9 = 12