Aufgabenbeispiele von Summenregel

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Summernregel (einfach)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 5 + x 4 + x 2 +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 5 + x 4 + x 2 +1

f'(x)= 5 x 4 +4 x 3 +2x +0

= 5 x 4 +4 x 3 +2x

Ableiten mit x im Nenner (ohne sin)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 + 5 x 3

= 5 +5 x -3

=> f'(x) = 0 -15 x -4

f'(x)= 0 - 15 x 4

= - 15 x 4

Ableiten mit Wurzeln (ohne sin)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 x 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 4

= 3 x 1 4

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

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

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

Beispiel:

Bestimme alle Stellen, an denen die Tangente an den Graph der Funktion f mit f(x)= 3 4 ( x 3 ) 4 +5x parallel zur Geraden y = 9x -3 ist.

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

Lösung einblenden

Die Gerade y = 9x -3 hat als Steigung m = 9 und als y-Achsenabschnitt c = -3 .

Wenn nun die Tangentensteigung an einer Stelle x parallel zur Steigung der gegebenen Geraden sein, soll muss also f '(x) = m =9 gelten.

Zuerst leiten wir mal f(x) ab:

f(x)= 3 4 ( x 3 ) 4 +5x

= 3 4 x 4 3 +5x

=> f'(x) = x 1 3 +5

f'(x)= x 3 +5

Diese Ableitung muss ja = 9 sein, also setzen wir x 3 +5 = 9.

x 3 +5 = 9 | -5
x 3 = 4 |(⋅)3 (Vorsicht: evtl. Vergrößerung der Lösungsmenge)
x = 4 3
x = 64

Beim Quadrieren oben haben wir eventuel die Lösungesmenge vergrößert.
Deswegen müssen wir jetzt bei allen Lösungen eine Probe machen, ob sie auch wirklich Lösungen sind.

Probe für x = 64

Linke Seite:

x = 64 in x 3 +5

= 64 3 +5

= 4 +5

= 9

Rechte Seite:

x = 64 in 9

= 9

Also 9 = 9

x = 64 ist somit eine Lösung !

L={ 64 }

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

f '( 64 ) = 64 3 +5 = 9