Aufgabenbeispiele von Faktorregel

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Faktorregel (einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - x 2

f'(x)= -2x

Faktorregel (mit neg. Exponent)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 5 3 x 7 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 5 3 x 7

= - 5 3 x -7

=> f'(x) = 35 3 x -8

f'(x)= 35 3 x 8

Faktorregel (mit Bruch-Exponent)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 x 5

= -2 x 1 5

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

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

Ableiten an einem Punkt (x im Nenner)

Beispiel:

Berechne die Tangentensteigung des Graphen von f mit f(x)= - 5 3 x 4 im Punkt P(1|f(1)):

Lösung einblenden

f(x)= - 5 3 x 4

= - 5 3 x -4

=> f'(x) = 20 3 x -5

=>f'(x)= 20 3 x 5

f'(1) = 20 3 1 5 = 20 3 1 = 20 3 ≈ 6.67

Ableiten an einem Punkt (Bruch im Expo)

Beispiel:

Berechne die Tangentensteigung des Graphen von f mit f(x)= -4 x 4 im Punkt P(16|f(16)):

Lösung einblenden

f(x)= -4 x 4

= -4 x 1 4

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

=>f'(x)= - 1 ( x 4 ) 3

f'(16) = - 1 ( 16 4 ) 3 = - 1 2 3 = - 1 8 ≈ -0.13

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

Beispiel:

Bestimme alle Stellen, an denen die Tangente an den Graph der Funktion f mit f(x)= - 3 5 x parallel zur Geraden y = 15x -2 ist.

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

Lösung einblenden

Die Gerade y = 15x -2 hat als Steigung m = 15 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 = 15 gelten.

Zuerst leiten wir mal f(x) ab:

f(x)= - 3 5 x

= - 3 5 x -1

=> f'(x) = 3 5 x -2

f'(x)= 3 5 x 2

Diese Ableitung muss ja = 15 sein, also setzen wir 3 5 x 2 = 15 .

D=R\{0}

Wir multiplizieren den Nenner x 2 weg!

3 5 x 2 = 15 |⋅( x 2 )
3 5 x 2 · x 2 = 15 · x 2
3 5 = 15 x 2
3 5 = 15 x 2 | - 3 5 -15 x 2
-15 x 2 = - 3 5 |: ( -15 )
x 2 = 1 25 | 2
x1 = - 1 25 = - 1 5
x2 = 1 25 = 1 5

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ - 1 5 ; 1 5 }

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

f '( - 1 5 ) = 3 5 ( - 1 5 ) 2 = 15

f '( 1 5 ) = 3 5 ( 1 5 ) 2 = 15