Aufgabenbeispiele von mit Parameter

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Ableiten mit Parameter (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 e -3 t x · ( -3 t )

= 6 t e -3 t x

Ableiten mit Parameter

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= - e -3 t x +2 t 2 · ( -3 t )

= 3 t e -3 t x +2 t 2

gegeb. Tangentensteigung (BF)

Beispiel:

Für welches t hat der Graph von f mit ft(x)= ( -2x +4 ) · 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)= ( -2x +4 ) · e -2 t x

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

= -2 e -2 t x + ( -2x +4 ) · ( -2 t e -2 t x )

= -2 e -2 t x -2 t ( -2x +4 ) · e -2 t x

= e -2 t x · ( -2 +4 t x -8 t )

= e -2 t x · ( 4 t x + ( -8t -2 ) )

= ( 4 t x + ( -8t -2 ) ) · e -2 t x

In diese Ableitung setzen wir x=0 ein:

f'(0)= -2 e -2 t 0 -2 t · ( -20 +4 ) · e -2 t 0 = -8t -2

Damit der Graph eine waagrechte Tangente hat, muss die Steigung gleich 0 sein,
also f'(0)= -8t -2 soll gleich 0 sein.

Dazu lösen wir die Gleichung -8t -2 = 0 nach t auf.

-8t -2 = 0 | +2
-8t = 2 |:(-8 )
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)= -2 e t 2 x 2 - t 2 x im Punkt B(1|f(1)) parallel zur Gerade y= - 9 2 x -4 ?
Gib alle Möglichkeiten für t an.

Lösung einblenden

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

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

f'(x)= -2 e t 2 x 2 - t 2 x · ( 2 t 2 x - t 2 )

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

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

In diese Ableitung setzen wir x=1 ein:

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

Damit die Tangente parallel zur Geraden y= - 9 2 x-4 wird, müssen die Steigungen gleich sein,
also f'(1)= -2 t 2 soll gleich - 9 2 sein.
Dazu lösen wir die Gleichung -2 t 2 = - 9 2 nach t auf.

-2 t 2 = - 9 2 |: ( -2 )
t 2 = 9 4 | 2
t1 = - 9 4 = - 3 2
t2 = 9 4 = 3 2

Für t= - 3 2 und t= 3 2 ist also die Tangente parallel zu der gegebenen Gerade.