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Hallo, folgendes Problem:


Aufgabe: Berührpunkte der Tangente

1. Folgende Funktion f(x) = 0,25x2 + 2x - 4 wird betrachtet.

a) Bestimmen Sie den Berührpunkt der Tangente an f, die parallel zu der Geraden g: y = 3x + 1 verläuft.

b) stellen Sie die Gleichung der Tangente auf

c) Stellen Sie die Gleichung der Normalen auf

Ich habe gefühlt das halbe Internet durchforstet und nichts gefunden. Wäre nett, wenn mir einer schnell noch dabei hilft

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Aloha :)

Willkommen in der Mathelounge... \o/

Offensichtlich hast du die falsche Hälfte des Internets durchforstet ;)

Probieren wir es mal zusammen...

zu a) Die Gerade \(g\) hat die Steigung \(3\), wir suchen daher den Punkt \(x_0\), an dem die erste Ableitung der Funktion gleich \(3\) ist:$$3\stackrel!=f'(x)=\frac x2+2\implies x_0=2$$Der Berührpunkt ist also \((2|1)\).

zu b) Die Gleichung der Tangente an eine Funktion \(f(x)\) an der Stelle \(x_0\) lautet allgemein:$$t(x)=f(x_0)+f'(x_0)\cdot(x-x_0)$$Hier ist \(x_0=2\). Den Funktionswert \(f(2)=1\) kennen wir schon. Auch die Ableitung \(f'(2)=3\) kennen wir, weil sie ja gerade der Steigung der Geraden \(g\) entspricht. Damit haben wir die Tangenten-Gleichung:$$t(x)=1+3\cdot(x-2)=3x-5$$

zu c) Die Normale steht senkrecht auf der Tangente. Also ist ihre Steigung \(-\frac13\). Der Ankerpunkt ist immer noch \((2|1)\). Daher gilt für die Normale:$$n(x)=f(2)-\frac13\cdot(x-2)=-\frac x3+\frac53$$

~plot~ x^2/4+2x-4 ; 3x-5 ; -x/3+5/3 ; {2|1} ; [[-6|8|-5|5]] ~plot~

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Vielen herzlichen Dank, dass du mir geholfen hast. Hab es jetzt dank dir auch verstanden.

Noch einen schönen Abend :)

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\(f(x) = 0,25x^2 + 2x - 4\)     \(g(x)=3x+1\)

\( 0,25x^2 + 2x - 4=3x+1\)

\( 0,25x^2 -x=5\)

\( x^2 -4x=20\)

\( (x -\frac{4}{2})^2=20+4\)

\( (x -2)^2=20+4\)

Der Berührpunkt ist somit \(B(2|f(2))\)

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