Aufgabenbeispiele von mit Parameter

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Ableiten mit Parameter (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit ft(x)= -2 x 3 · e 2x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 x 3 · e 2x -5

f'(x)= -6 x 2 · e 2x -5 -2 x 3 · e 2x -5 · 2

= -6 x 2 · e 2x -5 -2 x 3 · 2 e 2x -5

= -6 x 2 · e 2x -5 -4 x 3 · e 2x -5

= e 2x -5 · ( -6 x 2 -4 x 3 )

= e 2x -5 · ( -4 x 3 -6 x 2 )

= ( -4 x 3 -6 x 2 ) · e 2x -5

= -2 x 2 e 2x -5 ( 2x +3 )

Ableiten mit Parameter

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit ft(x)= 2 t x 4 und vereinfache:

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f(x)= 2 t x 4

f'(x)= 8 t x 3

gegeb. Tangentensteigung (BF)

Beispiel:

Für welche t ist die Tangente von f mit ft(x)= ( -2x -3 ) · e 3 t x im Punkt B(0|f(0)) parallel zur Gerade y= -20x -2 ?

Lösung einblenden

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

f(x)= ( -2x -3 ) · e 3 t x

f'(x)= ( -2 +0 ) · e 3 t x + ( -2x -3 ) · e 3 t x · 3 t

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

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

= e 3 t x · ( -6 t x -9 t -2 )

= e 3 t x · ( -6 t x + ( -9t -2 ) )

= ( -6 t x + ( -9t -2 ) ) · e 3 t x

In diese Ableitung setzen wir x=0 ein:

f'(0)= -2 e 3 t 0 +3 t · ( -20 -3 ) · e 3 t 0 = -9t -2

Damit die Tangente parallel zur Geraden y= -20 x-2 wird, müssen die Steigungen gleich sein,
also f'(0)= -9t -2 soll gleich -20 sein.

Dazu lösen wir die Gleichung -9t -2 = -20 nach t auf.

-9t -2 = -20 | +2
-9t = -18 |:(-9 )
t = 2

Für t= 2 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 x +2 t im Punkt B(-2|f(-2)) parallel zur Gerade y= -2x +1 ?
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 x +2 t

f'(x)= -2 e t x +2 t · t

= -2 t e t x +2 t

In diese Ableitung setzen wir x=-2 ein:

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

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

-2t = -2 |:(-2 )
t = 1

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