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Die Kettenregel

Tangenten und Lichtabnahme — zwei Abituraufgaben zur Kettenregel.

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Tangenten an eine verschobene e-Funktion

AFB I–II

Gegeben ist die Funktion \(f(x)=e^{2x-2}\). Ihr Graph verläuft durch den Punkt \(P(1\,|\,1)\).

Graph von f(x) = e²ˣ⁻² mit Tangente t im Punkt P(1 | 1)
−1−0,50,511,52−2246xyftP
Die Tangente t berührt den Graphen von f im Punkt P.
  1. Geben Sie \(f'(x)\) und \(f''(x)\) an.
  2. Stellen Sie die Gleichung der Tangente \(t\) an den Graphen von \(f\) im Punkt \(P\) auf.
  3. Zeigen Sie, dass die Tangente an der Stelle \(a\) die x-Achse stets bei \(x=a-\frac12\) schneidet.
  4. Bestimmen Sie exakt und gerundet die Stelle, an der der Graph von \(f\) die Steigung 1 hat.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Kettenregel mit innerer Ableitung \(m=2\); bei jedem Ableiten kommt der Faktor erneut hinzu.Angeben: ohne Rechnung nennen.
Hinweis zu Aufgabe b)
Punkt-Steigungs-Form: \(y=f'(1)\,(x-1)+f(1)\).
Hinweis zu Aufgabe c)
Allgemeine Tangente \(y=2e^{2a-2}(x-a)+e^{2a-2}\) gleich null setzen; \(e^{2a-2}\) ausklammern.
Hinweis zu Aufgabe d)
Gleichung \(2e^{2x-2}=1\) mit dem ln lösen. CAS: solve\((2\cdot e^{2x-2}=1,\,x)\).