Die Ableitungsfunktion

Aufgaben mit Lösungsweg

  1. Steigung an einem Punkt: Welche Steigung hat die Funktion $f(x) = 3x^2 - 4x + 1$ an der Stelle $x = 2$?
  2. Ableitungsfunktion prüfen: Die Ableitung der Funktion $f(x) = 5x^3 - 2x^2 + 7x - 3$ ist $f'(x) = 15x^2 - 4x + 7$. Ist diese Aussage wahr oder falsch?
  3. Begriffe der Differentialrechnung: Fülle die Lücken mit den passenden Begriffen aus.
  4. Ableitung auswählen: Gegeben ist die Funktion $f(x) = x^4 - 2x^2 + 5$. Welche der folgenden Aussagen ist korrekt?
  5. Graph der Ableitungsfunktion: Welcher Graph zeigt die Ableitungsfunktion $f'(x)$ der Funktion $f(x) = -x^2 + 4x - 3$? ```plot range: [-1, 5] f(x) = -x^2 + 4*x - 3, color: #2563eb, label: f(x) ```
  6. Eigenschaften von Ableitungen: Die Ableitungsfunktion $f'(x)$ einer quadratischen Funktion $f(x) = ax^2 + bx + c$ ist stets eine lineare Funktion. Ist diese Aussage wahr oder falsch?

Wichtige Begriffe

Steigung an einem Punkt
Im Vergleich zur mittleren Änderungsrate gibt die momentane Änderungsrate die Steigung an einem, statt an zwei Punkten, an. Um diese Steigung zu bestimmen, gibt es die Möglichkeit über den Differenzen
Differenzenquotient (Ableitung)
Wie steil ist eine Kurve an einer ganz bestimmten Stelle? Bei einer linearen Funktion (einer Geraden) ist die Steigung überall gleich. Bei einer gekrümmten Kurve ändert sie sich jedoch in jedem Punkt.
Momentane Änderungsrate
Stell dir vor, du fährst mit dem Fahrrad einen Hügel hinauf. Wenn du wissen willst, wie steil der Berg **im Durchschnitt** auf der ganzen Strecke war, berechnest du die **mittlere Änderungsrate** (wie
Tangente
Stell dir vor, du fährst mit dem Fahrrad einen Hügel hinauf. Die **Tangente** ist wie eine gerade Linie, die den Hügel genau an der Stelle berührt, an der sich dein Reifen gerade befindet. Sie hat in
Ableitungsfunktion
Stell dir vor, du fährst mit dem Fahrrad einen Hügel hinauf und wieder hinunter. An jeder Stelle ist der Weg unterschiedlich steil. Wenn du wissen willst, wie steil dein Weg genau an einer bestimmten
Differentialquotient
Wenn du mit dem Fahrrad fährst und am Ende der Tour deine Gesamtstrecke durch die Zeit teilst, erhältst du deine *Durchschnittsgeschwindigkeit*. Doch wie schnell warst du genau in der Sekunde, in der