Erste ableitung bedeutung

Diese Lernwege helfen dir, alles Wissenswerte zu Ableitungen und Ableitungsfunktionen zu verstehen. Abschließend kannst du dein Wissen in den Klassenarbeiten testen.

Ableitung – die beliebtesten Themen

  • Mathematik Oberstufe

    Ableitungen berechnen

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    Die Ableitung ganzrationaler Funktionen

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    Die Ableitung spezieller Funktionen

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Wie viele Ableitungen gibt es?

Funktionen, die eine Ableitungsfunktion besitzen, nennt man differenzierbar. Neben der Ableitung \(f'(x)\), die man auch die erste Ableitung nennt, gibt es auch die zweite Ableitung, also die Ableitung der Ableitung. Diese wird mit \(f''(x)\) bezeichnet (gesprochen: „\(f\) zwei Strich von \(x\)“).
Die Ableitung von der zweiten Ableitung ist dann die dritte Ableitung. Sie bezeichnet man mit \(f'''(x)\).  In der Schulmathematik werden in der Regel nur diese ersten drei Ableitungen benötigt. Grundsätzlich kann es aber beliebig viele Ableitungen geben.
Die Ableitung ganzrationaler Funktionen weist eine Besonderheit auf: Bei jeder Ableitung verliert die Funktion einen Potenzgrad bis sie schließlich den Wert 0 hat.

Es gibt neben solchen Polynomen aber auch Ableitungen bei speziellen Funktionen:

  • Ableitungen bei trigonometrischen Funktionen
    Bei der Sinus- und Kosinusfunktion ist jeweils die zweite Ableitung wieder die Ausgangsfunktion. Allerdings kann sich das Vorzeichen ändern.
  • Ableitungen bei Exponentialfunktionen
    Bei Exponentialfunktionen ist die Ableitung wieder eine Exponentialfunktion.

Es gibt aber auch Funktionen, die gar nicht bzw. an einigen Stellen nicht differenzierbar sind. Ein Beispiel dafür ist die Betragsfunktion\(f(x)=|x|\).

Was ist die anschauliche Bedeutung der Ableitungen?

Angenommen, du willst die Steigung an einem Punkt eines Graphen wissen. Anschaulich legst du dann zunächst eine Sekante an diesen Punkt sowie an einen weiteren Punkt des Graphen. Die Steigungen der Sekanten kann man mithilfe des Differenzenquotienten ermitteln. Je näher die Punkte aneinanderliegen, desto näher kommst du der Steigung an dem ursprünglichen Punkt. Der Grenzwert dieser Steigungen ergibt dann die Ableitung. Dies entspricht der Steigung der Tangente und damit der Steigung des Graphen in dem gewählten Punkt.

Geometrisch betrachtet gibt die erste Ableitung also die Steigung des Graphen an. Die zweite Ableitung ist ein Maß für die Krümmung eines Graphen in jedem seiner Punkte.

Neben dieser geometrischen Vorstellung kannst du dir die Ableitung aber auch physikalisch vorstellen: Die erste Ableitung kann dabei z. B. die Geschwindigkeit bzw. die momentane Änderungsrate eines Vorgangs beschreiben. Die zweite Ableitung beschreibt dann, wie diese Geschwindigkeit sich verändert – also die Beschleunigung.

Wofür braucht man Ableitungen?

Mithilfe der Ableitungen kann man zum Beispiel charakteristische Punkte, wie Hoch-, Tief- oder Wendepunkte, eines Graphen bestimmen. Auch das Monotonie- und Krümmungsverhalten und der Steigungswinkel einer Funktion wird durch Ableitungen bestimmt.

\(f'({x_0}) = {\left. {\dfrac{{df}}{{dx}}} \right|_{x = {x_0}}} = \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \dfrac{{f({x_0} + \Delta x) - f({x_0})}}{{\Delta x}} = \dfrac{{dy}}{{dx}}\)

Funktion ff(x) = Wenn[-0.5 < x < 4, 0.25x² + 2]Funktion gg(x) = Wenn[0 < x < 4.5, 1.25 + x]Funktion hh(x) = Wenn[0 < x < 5, 0.5 (x - 1) + 2.25]Strecke iStrecke i: Strecke [B, C]Strecke jStrecke j: Strecke [B, E]Strecke kStrecke k: Strecke [D, A]Strecke lStrecke l: Strecke [A, F]Strecke mStrecke m: Strecke [C, G]Strecke nStrecke n: Strecke [A, C]Vektor uVektor u: Vektor[H, I]Vektor uVektor u: Vektor[H, I]Vektor vVektor v: Vektor[J, K]Vektor vVektor v: Vektor[J, K]Vektor wVektor w: Vektor[L, M]Vektor wVektor w: Vektor[L, M]x_0 dxtext1 = "x_0 dx"x_0 dxtext1 = "x_0 dx"x_0 dxtext1 = "x_0 dx"x_1 = x_0 + \Delta xtext2 = "x_1 = x_0 + \Delta x"x_1 = x_0 + \Delta xtext2 = "x_1 = x_0 + \Delta x"x_1 = x_0 + \Delta xtext2 = "x_1 = x_0 + \Delta x"x_1 = x_0 + \Delta xtext2 = "x_1 = x_0 + \Delta x"x_1 = x_0 + \Delta xtext2 = "x_1 = x_0 + \Delta x"x_1 = x_0 + \Delta xtext2 = "x_1 = x_0 + \Delta x"x_1 = x_0 + \Delta xtext2 = "x_1 = x_0 + \Delta x"x_1 = x_0 + \Delta xtext2 = "x_1 = x_0 + \Delta x"f(x_0) dytext6 = "f(x_0) dy"f(x_0) dytext6 = "f(x_0) dy"f(x_0) dytext6 = "f(x_0) dy"f(x_0) dytext6 = "f(x_0) dy"f(x_1)text7 = "f(x_1)"f(x_1)text7 = "f(x_1)"f(x_1)text7 = "f(x_1)"Sekantetext9 = "Sekante"Tangentetext8 = "Tangente"ΔxText2 = "Δx"Δx geht gegen NullText3 = "Δx geht gegen Null"ΔyText1 = "Δy"


Differential

Das Differential bezeichnet den linearer Anteil des Zuwachses der abhängigen Variablen y, bei einer Veränderung der unabhängigen Variablen x.

\(\dfrac{d}{{dx}}f\left( x \right) = f'\left( x \right) = \dfrac{{dy}}{{dx}} = y'\)


Intervallweise differenzierbare Funktion

Eine Funktion f(x) ist in einem Intervall I genau dann differenzierbar, wenn sie für jedes x im Intervall I differenzierbar ist.

\(f'({x_1}) = {\left. {\dfrac{{df}}{{dx}}} \right|_{x = {x_1}}} = \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \dfrac{{f({x_1} + \Delta x) - f({x_1})}}{{\Delta x}} = \dfrac{{dy}}{{dx}}\)

Man spricht von einer Knickstelle, wenn die linksseitige und die rechtsseitige Ableitung verschieden sind. Zur Ableitung von lediglich intervallweise differenzierbaren Funktionen bildet man daher Intervalle, welche die nicht differenzierbaren Stellen ausschließen. Man ersetzt dabei die Funktionsgleichung durch zwei oder mehrere geeignete abschnittweise definierte Teilfunktionen.


Stetigkeit einer Funktion

Eine Funktion ist an der Stelle x0 dann stetig, wenn an dieser Stelle der Funktionswert mit dem Grenzwert übereinstimmt. Eine Funktion, die an jeder Stelle ihres Definitionsbereichs stetig ist, heißt stetige Funktion. 

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} f\left( x \right) = f\left( {{x_0}} \right)\)

Der Graph einer stetigen Funktion ist eine „durchgängige“ Linie, die durchaus Knicks aber keine Sprünge enthalten darf, die sich also „ohne mit dem Bleistift abzusetzen“ zeichnen lässt.

  • Aus Stetigkeit folgert nicht automatisch Differenzierbarkeit. Da bei stetigen Funktionen „Knicks“ zugelassen sind, sind nicht alle stetigen Funktionen deshalb automatisch auch durchgängig differenzierbar.
  • Aus Differenzierbarkeit folgert Stetigkeit (aber nicht umgekehrt!)

Funktion ff(x) = Wenn(-π < x < 3π, sin(0.5x + π / 2) + 2)Strecke gStrecke g: Strecke A, BPunkt BPunkt B: (2, f(2))Punkt BPunkt B: (2, f(2))x_0 stetig, glatttext1 = “x_0 stetig, glatt”x_0 stetig, glatttext1 = “x_0 stetig, glatt”x_0 stetig, glatttext1 = “x_0 stetig, glatt”


Funktion ff(x) = Wenn[0.5 < x < 1, (2x - 2)² + 1]Funktion gg(x) = Wenn[1 < x < 2, ln(3x) - ln(3) + 1]Strecke hStrecke h: Strecke [A, B]Punkt AA = (1, 1)Punkt AA = (1, 1)x_0 stetig, Knicktext1 = "x_0 stetig, Knick"x_0 stetig, Knicktext1 = "x_0 stetig, Knick"x_0 stetig, Knicktext1 = "x_0 stetig, Knick"


Funktion ff(x) = Wenn(1.08 < x < 1.5, 1 - (0.7x - 0.7)²)Funktion hh(x) = Wenn(0.3 < x < 0.92, 1 - (0.7x - 0.7)²)Strecke gStrecke g: Strecke A, BPunkt AA = (1, 1)x_0 nicht stetig, Lücketext2 = “x_0 nicht stetig, Lücke”x_0 nicht stetig, Lücketext2 = “x_0 nicht stetig, Lücke”x_0 nicht stetig, Lücketext2 = “x_0 nicht stetig, Lücke”


Definition der Ableitung

Existiert von einer reellen Funktion f(x) an jeder Stelle x0 ihrer Definitionsmenge Df ein Differentialquotient, so ist die Funktion f(x) differenzierbar. 

Die nachfolgende Funktion ist zwar stetig, aber an 2 Stellen (x=+/-4) nicht differenzierbar.

Funktion ff(x) = abs(16 - x²)


Weierstraß Funktion

Die Weierstraß-Funktion ist auf Grund der unendlich vielen Summanden zwar überall konvergent und stetig, aber da man keine Tangente konstruieren kann, ist sie nicht differenzierbar:

\(f\left( x \right) = \sum\limits_{k = 1}^\infty {\dfrac{{{2^k} \cdot \sin \left( {{2^k}x} \right)}}{{{3^k}}}} \)

Funktion fFunktion f: Summe[Folge[a^k sin(b^k x), k, 1, 10], 10]Funktion fFunktion f: Summe[Folge[a^k sin(b^k x), k, 1, 10], 10]


Erste Ableitung einer Funktion

Die Steigung der Tangente an den Graphen der Funktion an der Stelle x0 wird durch den Wert der 1. Ableitung der Funktion bestimmt.

\(y' = f'\left( x \right) = \dfrac{d}{{dx}}f\left( x \right) = k = \dfrac{{\Delta y}}{{\Delta x}} = \tan \alpha \)

Wir unterscheiden dabei 3 Fälle:

  • Steigende Tangente: \(f'\left( {{x_0}} \right) > 0\) bzw. k>0: Der Graph ist an der Stelle x0 steigend. Die Tangente in x0 verläuft von links unten nach rechts oben.
  • Horizontale Tangente: \(f'\left( {{x_0}} \right) = 0\) bzw. k=0: Der Graph verläuft an der Stelle x0 horizontal. Die Tangente in x0 hat keine Steigung, sie verläuft waagrecht. Es liegt eine Extremstelle (Hochpunkt, Tiefpunkt) oder ein Sattelpunk vor. Umgekehrt formuliert: Eine Funktion hat dann keine waagrechte Tangente, wenn ihre 1. Ableitung keine Nullstelle hat.
  • Fallende Tangente: \(f'\left( {{x_0}} \right) < 0\) bzw. k<0: Der Graph verläuft an der Stelle x0 fallend. Die Tangente in x0 verläuft von links oben nach rechts unten

Zweite Ableitung einer Funktion

Das Krümmungsverhalten vom Graph der Funktion an der Stelle x0  wird durch den Wert der 2. Ableitung der Funktion bestimmt.

\(y'' = f''\left( x \right) = \dfrac{d}{{dx}}f'\left( x \right) = \dfrac{{{d^2}}}{{d{x^2}}}f\left( x \right)\)


Links gekrümmter Graph, lokales Minimum

Ist \(f''\left( {{x_0}} \right) > 0\) so ist der Funktionsgraph ist an der Stelle x0 linksgekrümmt - die Steigung der Tangente nimmt zu. Merkregel: Fährt man den Graph mit einem Fahrzeug entlang, dann muss man nach links lenken. Darin liegt auch die Begründung, warum für ein lokales Minimum \(f'\left( {{x_0}} \right) = 0{\text{ und }}f''\left( {{x_0}} \right) > 0\) neben der 1. Ableitung auch die 2. Ableitung auf ihr Vorzeichen geprüft werden muss.

Funktion ff(x) = Wenn[0 < x < 10, 0.1x²]Funktion gFunktion g: g(x) = Wenn[1.5 < x < 9, f(3) + 0.6 (x - 3)]Funktion hFunktion h: h(x) = Wenn[3.5 < x < 10, f(7) + 1.4 (x - 7)]Punkt APunkt A: (3, f(3))Punkt APunkt A: (3, f(3))Punkt BPunkt B: (7, f(7))Punkt BPunkt B: (7, f(7))f '' > 0: Linkskrümmung bzw. positiv bzw. konkav gekrümmttext3 = "f '' > 0: Linkskrümmung bzw. positiv bzw. konkav gekrümmt"f '' > 0: Linkskrümmung bzw. positiv bzw. konkav gekrümmttext3 = "f '' > 0: Linkskrümmung bzw. positiv bzw. konkav gekrümmt"f '' > 0: Linkskrümmung bzw. positiv bzw. konkav gekrümmttext3 = "f '' > 0: Linkskrümmung bzw. positiv bzw. konkav gekrümmt"Tangente_1Text1 = "Tangente_1"Tangente_1Text1 = "Tangente_1"Tangente_2Text2 = "Tangente_2"Tangente_2Text2 = "Tangente_2"


Rechtsgekrümmter Graph, lokales Maximum

Ist \(f''\left( {{x_0}} \right) < 0\) so ist der Funktionsgraph an der Stelle x0 rechtsgekrümmt - die Steigung der Tangente nimmt ab. Merkregel: Fährt man den Graph mit einem Fahrzeug entlang, dann muss man nach rechts lenken. Darin liegt auch die Begründung, warum für ein lokales Maximum \(f'\left( {{x_0}} \right) = 0{\text{ und }}f''\left( {{x_0}} \right) < 0\) neben der 1. Ableitung auch die 2. Ableitung auf ihr Vorzeichen geprüft werden muss. 

Funktion ff(x) = Wenn[0 < x < 10, -1 / 50 (x + 1) (x - 20)]Funktion gFunktion g: g(x) = Wenn[0 < x < 9, f(2) + f'(2) (x - 2)]Funktion hFunktion h: h(x) = Wenn[0 < x < 10, f(7) + f'(7) (x - 7)]Punkt BPunkt B: (7, f(7))Punkt BPunkt B: (7, f(7))Punkt APunkt A: (2, f(2))Punkt APunkt A: (2, f(2))f '' < 0: Rechtskrümmung bzw. negativ bzw. konvex gekrümmttext3 = "f '' < 0: Rechtskrümmung bzw. negativ bzw. konvex gekrümmt"f '' < 0: Rechtskrümmung bzw. negativ bzw. konvex gekrümmttext3 = "f '' < 0: Rechtskrümmung bzw. negativ bzw. konvex gekrümmt"f '' < 0: Rechtskrümmung bzw. negativ bzw. konvex gekrümmttext3 = "f '' < 0: Rechtskrümmung bzw. negativ bzw. konvex gekrümmt"Tangente_1Text1 = "Tangente_1"Tangente_1Text1 = "Tangente_1"Tangente_2Text2 = "Tangente_2"Tangente_2Text2 = "Tangente_2"


Dritte Ableitung einer Funktion

Der Wechsel des Krümmungsverhaltens vom Graph einer Funktion an der Stelle x0 wird durch den Wert der 3. Ableitung der Funktion bestimmt.

\(y''' = f'''\left( x \right) = \dfrac{d}{{dx}}f''\left( x \right) = \dfrac{{{d^2}}}{{d{x^2}}}f'\left( x \right) = \dfrac{{{d^3}}}{{d{x^3}}}f\left( x \right)\)

Wir unterscheiden dabei 2 Fälle:

Ist \(f'''\left( {{x_0}} \right) > 0\) so erfolgt im Wendepunkt ein Übergang von einer Rechtskurve zu einer Linkskurve.

Ist \(f'''\left( {{x_0}} \right) < 0\): so erfolgt im Wendepunkt ein Übergang von einer Linkskurve zu einer Rechtskurve.


Höhere Ableitungen

Wenn die n-te Ableitung einer Funktion f(x) wiederum eine Funktion in x oder eine Konstante ist, so kann man auch diese n-te Ableitung erneut ableiten und erhält so die (n+1)-te Ableitung usw. Man spricht allgemein von "höheren Ableitungen".

\(y = f\left( x \right)\)

\(y' = f'\left( x \right) = \dfrac{d}{{dx}}f\left( x \right)\)

\(y'' = f''\left( x \right) = \dfrac{d}{{dx}}f'\left( x \right) = \dfrac{{{d^2}}}{{d{x^2}}}f\left( x \right)\)

\(y''' = f'''\left( x \right) = \dfrac{d}{{dx}}f''\left( x \right) = \dfrac{{{d^2}}}{{d{x^2}}}f'\left( x \right) = \dfrac{{{d^3}}}{{d{x^3}}}f\left( x \right)\)

Differenzierbarkeit einer Funktion

Weierstraß Funktion

Stetigkeit einer Funktion

Differentialquotient

Differential

Erste Ableitung einer Funktion

Steigung der Tangente an den Graphen einer Funktion

Linkskrümmung

Rechtskrümmung

Konvex gekrümmter Graph

Konkav gekrümmter Graph

Lokales Minimum einer Funktion

Lokales Maximum einer Funktion

Dritte Ableitung einer Funktion

Krümmungsverhalten einer Funktion

Intervallweise diferenzierbare Funktionen

Knickstelle einer Funktion

Sprungstelle einer Funktion

Zweite Ableitung einer Funktion

Waagrechte Tangente einer Funktion

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Lösungsweg

Aufgabe 4030

Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
Quelle: BHS Matura vom 10. Mai 2017 - Teil-B Aufgabe
​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


Leistungsdiagnostik im Sport - Aufgabe B_417

Teil a
Bei höherer Belastung benötigt der Körper mehr Sauerstoff und produziert als „Abfallprodukt“ Laktat. Ab einer gewissen Laktatkonzentration ist das Herz-Kreislauf-System nicht mehr in der Lage, die arbeitenden Muskeln mit genügend Sauerstoff zu versorgen. Diese Laktatkonzentration heißt anaerobe Schwelle.

Für einen bestimmten Sportler kann die Laktatkonzentration in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit beim Laufen näherungsweise durch die Funktion f beschrieben werden:
\(f\left( x \right) = 0,0461 \cdot {e^{0,29 \cdot x}} + 0,9\)
mit

xGeschwindigkeit beim Laufen in Kilometern pro Stunde (km/h)f(x)Laktatkonzentration bei der Geschwindigkeit x in Millimol pro Liter Blut (mmol/L)

Erreicht die Laktatkonzentration die anaerobe Schwelle, so beträgt der Steigungswinkel von f an dieser Stelle 45°.


1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40
Bestimmen Sie die anaerobe Schwelle dieses Sportlers.
[1 Punkt]

Leistungsdiagnostik im Sport - Aufgabe B_417

kostenlose Mathematik Maturavorbereitung - BHS - Aufgabenpool Cluster HTL1

kostenlose Mathematik Maturavorbereitung - BHS - Aufgabenpool Cluster HTL2

Erste Ableitung einer Funktion

Exponentialfunktionen differenzieren

Mathematik Zentralmatura BHS - Mai 2017 - kostenlos vorgerechnet

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Lösungsweg

Aufgabe 1010

AHS - 1_010 & Lehrstoff: AN 2.1
Quelle: Aufgabenpool für die SRP in Mathematik (12.2015)
​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


Ableitung von Sinus- und Kosinus-Funktion

Gegeben sind vier Funktionen und sechs Ableitungsfunktionen.

A\(f'\left( x \right) = - \cos \left( x \right) + 2 \cdot \sin \left( x \right)\)B\(f'\left( x \right) = 2 \cdot cos\left( x \right) + \sin \left( x \right)\)C\(f'\left( x \right) = 2 \cdot \cos \left( x \right) - \sin \left( x \right)\)D\(f'\left( x \right) = - \cos \left( x \right) - 2 \cdot \sin \left( x \right)\)E\(f'\left( x \right) = \cos \left( x \right) - 2 \cdot \sin \left( x \right)\)F\(f'\left( x \right) = 2 \cdot \sin \left( x \right) + \cos \left( x \right)\)


Aufgabenstellung:
Ordnen Sie den Funktionen f die richtige Ableitungsfunktion f' (aus A bis F) zu!

 Deine AntwortI: \(f\left( x \right) = 2 \cdot cos\left( x \right) - \sin \left( x \right)\) II: \(f\left( x \right) = \cos \left( x \right) + 2 \cdot \sin \left( x \right)\) III: \(f\left( x \right) = - 2 \cdot \cos \left( x \right) - \sin \left( x \right)\) IV: \(f\left( x \right) = - \cos \left( x \right) + 2 \cdot \sin \left( x \right)\) 

AHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool AN 2.1

Sinus differenzieren

Kosinus differenzieren

Erste Ableitung einer Funktion

Ableitung von Sinus- und Kosinus-Funktion - 1010. Aufgabe 1_010

Produktregel beim Differenzieren

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Lösungsweg

Aufgabe 1146

AHS - 1_146 & Lehrstoff: AN 3.3
Quelle: Aufgabenpool für die SRP in Mathematik (12.2015)
​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


Lokales Maximum
Gegeben ist eine Polynomfunktion f.

Funktion ff(x) = Wenn[-1 < x - 0.24 < 10, -1 / 10 ((x - 2.22)² + 1) (x - 8.42) + 0.88]Strecke hStrecke h: Strecke [B, E]x_{1}text1 = "x_{1}"x_{1}text1 = "x_{1}"f(x)Text1 = "f(x)"f(x)Text1 = "f(x)"f(x)Text1 = "f(x)"f(x)Text1 = "f(x)"


Aufgabenstellung:
Ergänzen Sie die Textlücken im folgenden Satz durch Ankreuzen der jeweils richtigen Satzteile so, dass eine mathematisch korrekte Aussage entsteht!

Wenn _____1________ ist und _____2______ ist, besitzt die gegebene Funktion f an der Stelle x1 ein lokales Maximum.

1\(f'\left( {{x_1}} \right) < 0\)A\(f'\left( {{x_1}} \right) = 0\)B\(f'\left( {{x_1}} \right) > 0\)C

2\(f''\left( {{x_1}} \right) < 0\)I\(f''\left( {{x_1}} \right) = 0\)II\(f''\left( {{x_1}} \right) > 0\)III

AHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool AN 3.3

Lokales Maximum einer Funktion

Zusammenhang zwischen höheren Ableitungen

Erste Ableitung einer Funktion

Zweite Ableitung einer Funktion

Lokales Maximum - 1146. Aufgabe 1_146

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LösungswegBeat the Clock

Aufgabe 1177

AHS - 1_177 & Lehrstoff: AN 2.1
Quelle: Aufgabenpool für die SRP in Mathematik (12.2015)
​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


Erste Ableitung einer Funktion
Gegeben ist die Funktion f mit \(f\left( a \right) = \dfrac{{{a^2} \cdot {b^3}}}{c}\) mit \(b,\,\,c \in {\Bbb R}\backslash \left\{ 0 \right\}\) .

  • Aussage 1: \(\dfrac{{2 \cdot a \cdot {b^3} \cdot c - {a^2} \cdot {b^3}}}{{{c^2}}}\)
  • Aussage 2: \(\dfrac{{2 \cdot a \cdot {b^3} + 3 \cdot {a^2} \cdot {b^2}}}{{{c^2}}}\)
  • Aussage 3: \(\dfrac{{2 \cdot a \cdot {b^3}}}{c}\)
  • Aussage 4: \(2 \cdot a\)
  • Aussage 5: \(\dfrac{{2 \cdot a \cdot {b^3}}}{{{c^2}}}\)
  • Aussage 6: \(2 \cdot {a^3}\)

Aufgabenstellung:
Kreuzen Sie denjenigen Term an, der die erste Ableitung f‘ der Funktion f angibt!

AHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool AN 2.1

Erste Ableitung einer Funktion

Faktorregel (Differenzieren)

Konstantenregel beim Differenzieren

Erste Ableitung einer Funktion - 1177. Aufgabe 1_177

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LösungswegBeat the Clock

Aufgabe 1163

AHS - 1_163 & Lehrstoff: AN 2.1
Quelle: Aufgabenpool für die SRP in Mathematik (12.2015)
​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


Ableitungsregel
Für welche der folgenden Funktionen gilt der Zusammenhang \(f'\left( x \right) = k \cdot f\left( x \right){\text{ mit }}k \in {{\Bbb R}^ + }\)

  • Aussage 1: \(f\left( x \right) = k \cdot x\)
  • Aussage 2: \(f\left( x \right) = {x^{2 \cdot k}}\)
  • Aussage 3: \(f\left( x \right) = k \cdot \sin \left( x \right)\)
  • Aussage 4: \(f\left( x \right) = {e^{k \cdot x}}\)
  • Aussage 5: \(f\left( x \right) = \dfrac{k}{x}\)
  • Aussage 6: \(f\left( x \right) = k \cdot \sqrt x\)

Aufgabenstellung:
Kreuzen Sie die zutreffende Funktionsgleichung an!

AHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool AN 2.1

Erste Ableitung einer Funktion

Ableitungsregel - 1163. Aufgabe 1_163

Lineare Funktion differenzieren

Exponentialfunktionen differenzieren

Reziprokenregel beim Differenzieren

Wurzeln differenzieren

Potenzen differenzieren

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Lösungsweg

Aufgabe 4065

Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
Quelle: BHS Matura vom 10. Mai 2017 - Teil-A Aufgabe
​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


Alles für die Torte - Aufgabe A_254

Teil c
Der Zusammenhang zwischen dem Preis und der nachgefragten Menge (= Anzahl der Tortenstücke, die die Konsumentinnen und Konsumenten kaufen würden) wird durch die sogenannte Preisfunktion der Nachfrage festgelegt. Der Graph der Preisfunktion der Nachfrage g für Nusstortenstücke ist in der nachstehenden Abbildung dargestellt.

Strecke fStrecke f: Strecke A, Bg(x) in € pro Stücktext1 = “g(x) in € pro Stück”x in Stücktext2 = “x in Stück”


1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40
Ermitteln Sie die Steigung der Funktion g.
[1 Punkt]


2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40
Lesen Sie denjenigen Preis ab, bei dem gemäß diesem Modell niemand mehr bereit ist, ein Nusstortenstück zu kaufen.
[1 Punkt]

Alles für die Torte - Alles fuer die Torte - Aufgabe A_254

kostenlose Mathematik Maturavorbereitung - BHS - Aufgabenpool Cluster P

Erste Ableitung einer Funktion

Mathematik Zentralmatura BHS - Mai 2017 - kostenlos vorgerechnet

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Lösungsweg

Aufgabe 1336

Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Mathematik
Quelle: AHS Matura vom 09. Mai 2014 - Teil-1-Aufgaben - 14. Aufgabe
​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


Ableitungswerte ordnen

Gegeben ist der Graph einer Polynomfunktion f.

Funktion ff(x) = Wenn[-3 < x < 5, 0.15x³ - 0.45x² + 0.03x + 2.01]fText1 = "f"


Aufgabenstellung:
Ordnen Sie die Werte f'(0), f'(1), f'(3) und f'(4) der Größe nach, beginnend mit dem kleinsten Wert! (Die konkreten Werte von f'(0), f'(1), f'(3) und f'(4) sind dabei nicht anzugeben.)

AHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool AN 1.3

Erste Ableitung einer Funktion

Ableitungswerte ordnen - 1336. Aufgabe 1_336

Steigung der Tangente an den Graphen einer Funktion

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LösungswegBeat the Clock

Aufgabe 1033

AHS - 1_033 & Lehrstoff: AN 3.2
Quelle: Aufgabenpool für die SRP in Mathematik (12.2015)
​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


Funktion - Ableitung

In der untenstehenden Abbildung ist der Graph der Ableitungsfunktion f' einer Funktion f dargestellt.

Funktion ff(x) = -0.2(x + 1)² (x - 4)Strecke gStrecke g: Strecke [A, B]Strecke hStrecke h: Strecke [C, D]Strecke iStrecke i: Strecke [E, F]Strecke jStrecke j: Strecke [G, H]f'text1 = "f'"f'text1 = "f'"x_{1}text2 = "x_{1}"x_{1}text2 = "x_{1}"x_{2}text3 = "x_{2}"x_{2}text3 = "x_{2}"x_{3}text4 = "x_{3}"x_{3}text4 = "x_{3}"x_{4}text5 = "x_{4}"x_{4}text5 = "x_{4}"x_{5}text6 = "x_{5}"x_{5}text6 = "x_{5}"f'(x)text7 = "f'(x)"xtext8 = "x"

Was sagt die erste und zweite Ableitung aus?

Die zweite Ableitung im Vergleich mit der ersten Ableitung ◦ Die erste Ableitung f'(x) sagt etwas über die Steigung der ursprünglichen Funktion f(x). ◦ Die zweite Ableitung f''(x) sagt etwas über die Krümmung der ursprünglichen Funktion f(x).

Was sagt die zweite Ableitung aus?

Die 2. Ableitung einer Funktion beschreibt also genau deren Krümmungsverhalten. Wenn es in der Physik um Bewegungen geht, dann steht x meistens für die Zeit und f(x) für den Weg. f'(x) ist dann die Wegänderung, also die Geschwindigkeit, und f''(x) ist die Geschwindigkeitsänderung, also die Beschleunigung.

Was bringt mir die Ableitung?

Wofür braucht man Ableitungen? Mithilfe der Ableitungen kann man zum Beispiel charakteristische Punkte, wie Hoch-, Tief- oder Wendepunkte, eines Graphen bestimmen. Auch das Monotonie- und Krümmungsverhalten und der Steigungswinkel einer Funktion wird durch Ableitungen bestimmt.

Was bedeutet es wenn die erste Ableitung 0 ist?

Setzen wir die 1. Ableitung unserer Funktion gleich Null, erhalten wir potentielle Anwärter für Hoch- und Tiefpunkte. Wir erinnern uns, die 1. Ableitung entspricht der Steigung der Tangente in diesem Punkt.