Grundlagen der Differentialrechnung: die Ableitung

Übungsblatt

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  1. Bestimme die mittlere Änderungsrate von f(x)=3x2f(x) = 3x^2 auf [0;6][0; 6].
  2. f(x)=−(x−5)2+8f(x) = -(x - 5)^2 + 8. Auf welchem Intervall ist ff streng monoton steigend?
    1. ]−∞;5]]-\infty; 5]
    2. [5;∞[[5; \infty[
    3. ]−∞;8]]-\infty; 8]
  3. Ein Tank enthält zur Zeit 0 genau 16 Liter und nach 5 Minuten 6161 Liter. Wie groß ist die mittlere Änderungsrate des Volumens in Liter pro Minute?
  4. f(x)=x2+4xf(x) = x^2 + 4x. Berechne f′(4)f'(4) mit f′(4)=lim⁡h→0f(4+h)−f(4)hf'(4) = \displaystyle\lim_{h \to 0} \dfrac{f(4 + h) - f(4)}{h}.
  5. Welcher Ausdruck ist gleich f′(2)f'(2)?
    1. lim⁡h→0f(2+h)−f(2)h\displaystyle\lim_{h \to 0} \dfrac{f(2 + h) - f(2)}{h}
    2. lim⁡h→0(f(2+h)−f(2))\displaystyle\lim_{h \to 0} \big(f(2 + h) - f(2)\big)
    3. f(2+1)−f(2)1\dfrac{f(2 + 1) - f(2)}{1}
    4. f(2)f(2)
  6. f(x)=4xf(x) = \dfrac{ 4 }{x}. Berechne f′(3)f'(3) mit dem Differentialquotienten.
  7. Ist f(x)=∣x−−1∣f(x) = |x - -1| an der Stelle x=−1x = -1 differenzierbar?
    1. Nein: Der Graph hat einen Knick (Steigungen −1-1 und 11).
    2. Ja, weil ff bei x=−1x = -1 stetig ist.
    3. Nein, weil ff bei x=−1x = -1 nicht stetig ist.
  8. f(x)=x2f(x) = x^2 für x≤4x \leq 4 und f(x)=mx−16f(x) = mx - 16 für x>4x > 4. Für welches mm ist ff an der Stelle x=4x = 4 differenzierbar?
  9. Für f(x)=x2f(x) = x^2 gilt f′(x)=2xf'(x) = 2x. Zeichne die Tangente an den Graphen bei x=1x = 1: Setze zwei Punkte auf sie.
  10. f(1)=2f(1) = 2 und f′(1)=3f'(1) = 3. Gib die Tangente an den Graphen von ff bei x=1x = 1 an: Trage die rechte Seite von y=…y = \ldots ein.
  11. Für f(x)=x3f(x) = x^3 vereinfacht sich der Differenzenquotient bei x=−3x = -3 zu 27+−9h+h227 + -9h + h^2. Welche Steigung hat die Tangente bei x=−3x = -3?
  12. Hier ist der Graph von y=f(x)y = f(x). Tippe auf den Punkt des Graphen, an dem f′(x)=0f'(x) = 0 ist.