Aufgabenbeispiele von Faktorregel

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Faktorregel (einfach)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 x 7 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 x 7

f'(x)= -28 x 6

Faktorregel (mit neg. Exponent)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 3 x 3

= 5 3 x -3

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

f'(x)= - 5 x 4

Faktorregel (mit Bruch-Exponent)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 x 3

= -2 x 1 3

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

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

Ableiten an einem Punkt (x im Nenner)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 x 4

= x -4

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

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

f'(-1) = - 4 ( -1 ) 5 = -4( -1 ) = 4

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)= - 1 4 x 2 parallel zur Geraden y = 32x +1 ist.

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

Lösung einblenden

Die Gerade y = 32x +1 hat als Steigung m = 32 und als y-Achsenabschnitt c = 1 .

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 = 32 gelten.

Zuerst leiten wir mal f(x) ab:

f(x)= - 1 4 x 2

= - 1 4 x -2

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

f'(x)= 1 2 x 3

Diese Ableitung muss ja = 32 sein, also setzen wir 1 2 x 3 = 32 .

D=R\{0}

Wir multiplizieren den Nenner x 3 weg!

1 2 x 3 = 32 |⋅( x 3 )
1 2 x 3 · x 3 = 32 · x 3
1 2 = 32 x 3
1 2 = 32 x 3 | - 1 2 -32 x 3
-32 x 3 = - 1 2 |: ( -32 )
x 3 = 1 64 | 3
x = 1 64 3 = 1 4

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ 1 4 }

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

f '( 1 4 ) = 1 2 ( 1 4 ) 3 = 32