Aufgabenbeispiele von mit Parameter

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Ableiten mit Parameter (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e t x

f'(x)= e t x · t

= t e t x

Ableiten mit Parameter

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 3 e -2 t x 2 +2 t 2 x · ( -4 t x +2 t 2 )

= 3 · e -2 t x 2 +2 t 2 x ( -4 t x +2 t 2 )

= 3 ( -4 t x +2 t 2 ) e -2 t x 2 +2 t 2 x

gegeb. Tangentensteigung (BF)

Beispiel:

Für welche t ist die Tangente von f mit ft(x)= 3 e - t x +2 t -6x im Punkt B(2|f(2)) parallel zur Gerade y= -15x +8 ?

Lösung einblenden

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

f(x)= 3 e - t x +2 t -6x

f'(x)= 3 e - t x +2 t · ( - t ) -6

= -3 t e - t x +2 t -6

In diese Ableitung setzen wir x=2 ein:

f'(2)= -3 t e - t 2 +2 t -6 = -3t -6

Damit die Tangente parallel zur Geraden y= -15 x+8 wird, müssen die Steigungen gleich sein,
also f'(2)= -3t -6 soll gleich -15 sein.

Dazu lösen wir die Gleichung -3t -6 = -15 nach t auf.

-3t -6 = -15 | +6
-3t = -9 |:(-3 )
t = 3

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

Lösung einblenden

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

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

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

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

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

In diese Ableitung setzen wir x=-1 ein:

f'(-1) = -4 · e t 2 ( -1 ) 2 + t 2 ( -1 ) · ( 2 t 2 ( -1 ) + t 2 ) = -4 · e 0 · ( -2 t 2 + t 2 ) = 4 t 2

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

4 t 2 = 9 |:4
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.