Aufgabenbeispiele von Summenregel

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Summernregel (einfach)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 +1

f'(x)= 5 x 4 +0

= 5 x 4

Ableiten mit x im Nenner (ohne sin)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 1 2 x 2 -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 1 2 x 2 -2x

= - 1 2 x -2 -2x

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

f'(x)= 1 x 3 -2

Ableiten mit Wurzeln (ohne sin)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x +4 x 5

= x 1 2 +4 x 5

=> f'(x) = 1 2 x - 1 2 +20 x 4

f'(x)= 1 2 x +20 x 4

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 -6x parallel zur Geraden y = -3x +1 ist.

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

Lösung einblenden

Die Gerade y = -3x +1 hat als Steigung m = -3 und als y-Achsenabschnitt c = 1 .

Wenn nun die Tangentensteigung an einer Stelle x parallel zur Steigung der gegebenen Geraden sein, soll muss also f '(x) = m =-3 gelten.

Zuerst leiten wir mal f(x) ab:

f(x)= 3 4 ( x 3 ) 4 -6x

= 3 4 x 4 3 -6x

=> f'(x) = x 1 3 -6

f'(x)= x 3 -6

Diese Ableitung muss ja = -3 sein, also setzen wir x 3 -6 = -3.

x 3 -6 = -3 | +6
x 3 = 3 |(⋅)3 (Vorsicht: evtl. Vergrößerung der Lösungsmenge)
x = 3 3
x = 27

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 = 27

Linke Seite:

x = 27 in x 3 -6

= 27 3 -6

= 3 -6

= -3

Rechte Seite:

x = 27 in -3

= -3

Also -3 = -3

x = 27 ist somit eine Lösung !

L={ 27 }

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

f '( 27 ) = 27 3 -6 = -3