Aufgabenbeispiele von mit Parameter

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Ableiten mit Parameter (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e x -2

f'(x)= 2 e x -2 · 1

= 2 e x -2

Ableiten mit Parameter

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - x 3 · e -2 t x

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

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

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

= e -2 t x · ( -3 x 2 +2 t x 3 )

= e -2 t x · ( 2 t x 3 -3 x 2 )

= ( 2 t x 3 -3 x 2 ) · e -2 t x

gegeb. Tangentensteigung (BF)

Beispiel:

Für welche t ist die Tangente von f mit ft(x)= 2 x 2 +2 t x im Punkt B(2|f(2)) parallel zur Gerade y= 34 3 x -9 ?

Lösung einblenden

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

f(x)= 2 x 2 +2 t x

f'(x)= 4x +2 t

In diese Ableitung setzen wir x=2 ein:

f'(2)= 42 +2 t = 2t +8

Damit die Tangente parallel zur Geraden y= 34 3 x-9 wird, müssen die Steigungen gleich sein,
also f'(2)= 2t +8 soll gleich 34 3 sein.

Dazu lösen wir die Gleichung 2t +8 = 34 3 nach t auf.

2t +8 = 34 3 | -8
2t = 10 3 |:2
t = 5 3

Für t= 5 3 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)= ( -x -5 ) · e -3 t x im Punkt B(0|f(0)) parallel zur Gerade y= 44x -2 ?
Gib alle Möglichkeiten für t an.

Lösung einblenden

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

f(x)= ( -x -5 ) · e -3 t x

f'(x)= ( -1 +0 ) · e -3 t x + ( -x -5 ) · e -3 t x · ( -3 t )

= - e -3 t x + ( -x -5 ) · ( -3 t e -3 t x )

= - e -3 t x -3 t ( -x -5 ) · e -3 t x

= e -3 t x · ( 3 t x +15 t -1 )

= e -3 t x · ( 3 t x + 15t -1 )

= ( 3 t x + 15t -1 ) · e -3 t x

In diese Ableitung setzen wir x=0 ein:

f'(0) = - e -3 t 0 -3 t · ( -0 -5 ) · e -3 t 0 = -1 +15 t = 15t -1

Damit die Tangente parallel zur Geraden y= 44 x-2 wird, müssen die Steigungen gleich sein,
also f'(0)= 15t -1 soll gleich 44 sein.
Dazu lösen wir die Gleichung 15t -1 = 44 nach t auf.

15t -1 = 44 | +1
15t = 45 |:15
t = 3

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