Analysis: Tangentengleichung und Bestimmtes Integral

MathematicsDifferential and Integral CalculusMittelSTEM

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1.3 Gegeben ist eine Funktion $g$ mit $g(x) = x^3 - 2x^2 + 16, x \in \mathbb{R}$.

Bestimmen Sie die Gleichung der Tangente an das Schaubild von $g$ an der Stelle $x = 2$. (4 Punkte)

1.4 Berechnen Sie den Wert des Integrals $\int_{0}^{4 \cdot \ln(2)} e^{0,25x} dx$. (4 Punkte)

Animierte Videolösung

Die erste Hälfte ist kostenlos, die komplette Lösung gibt es in der App.

Schriftliche Lösung Schritt für Schritt

1
Schritt 1

In dieser Aufgabe werden wir zwei Teile bearbeiten. Zuerst bestimmen wir die Tangentengleichung für eine Funktion g und danach berechnen wir ein bestimmtes Integral.

Aufgabe 1.3 & 1.4

2
Schritt 2

Betrachten wir Aufgabe eins punkt drei. Gegeben ist die Funktion g von x gleich x hoch drei minus zwei x quadrat plus sechzehn. Wir sollen die Tangente an der Stelle x gleich zwei finden.

1.3 Tangentengleichung bestimmen

$$g(x) = x^3 - 2x^2 + 16$$
$$x_0 = 2$$
3
Schritt 3

Die allgemeine Formel für eine Tangente lautet y ist gleich g von x null plus g strich von x null mal Klammer auf x minus x null Klammer zu.

$$t(x) = g'(x_0) ∙ (x - x_0) + g(x_0)$$
4
Schritt 4

Zuerst berechnen wir den Funktionswert an der Stelle zwei.

$$g(2) = 2^3 - 2 ∙ 2^2 + 16$$
5
Schritt 5

Das ergibt acht minus acht plus sechzehn, also ist der y-Wert gleich sechzehn.

6
Schritt 6

Nun brauchen wir die Ableitung von g. Wir verwenden die Potenzregel.

$$g'(x) = 3x^2 - 4x$$
7
Schritt 7

Jetzt setzen wir den x-Wert zwei in die Ableitung ein, um die Steigung m zu erhalten.

$$m = g'(2) = 3 ∙ 2^2 - 4 ∙ 2$$
8
Schritt 8

Drei mal vier ist zwölf, minus acht ergibt eine Steigung von vier.

9
Schritt 9

Wir setzen nun m gleich vier, x null gleich zwei und y null gleich sechzehn in die Geradengleichung ein.

$$t(x) = 4 ∙ (x - 2) + 16$$
10
Schritt 10

Ausgerechnet ergibt das vier x minus acht plus sechzehn. Das vereinfacht sich zu vier x plus acht.

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