Steigung der Tangente
Die Steigung der Tangente, die einen Graphen an einem Punkt berührt, ist gleich der Ableitung der Funktion an diesem Punkt.


Beispiel: Berechne die Steigung der Tangente am Funktionsgraphen für
1 Wir berechnen die Ableitung

2 Die gesuchte Steigung ist

Gleichung der Tangente
Die Tangente an einem Punkt eines Funktionsgraphen verläuft durch den Punkt und ihre Steigung ist gleich
. Sie ist gegeben durch

Beispiel: Bestimme die Tangente an dem Graphen bei
1 Wir berechnen den Punkt auf dem Graphen, durch den die Tangente verläuft

2 Wir berechnen die Steigung der Tangente bei

3 Die Gleichung der Tangente ist

Aufgaben mit Lösungen
Berechne die Punkte, an denen die Tangente an dem Graphen parallel zur
-Achse ist.
1 Berechne die Ableitung des Funktionsgraphen
2 Die -Achse hat die Steigung 0 und die Steigung der Tangente ist gleich der Ableitung. Die parallelen Geraden haben dieselbe Steigung
die Werte für sind somit
und
3 Wir berechnen die Werte
Die gesuchten Punkte sind und
Es wird eine Tangente an dem Graphen gezeichnet, deren Steigung
ist und die durch den Punkt
verläuft. Ermittle den Berührungspunkt.
1 Wir berechnen die Ableitung des Funktionsgraphen
2 Da die Steigung ist, setzen wir sie gleich der Ableitung und bestimmen die Werte der Berührungspunkte mit der Steigung 3
somit gelten für die Werte
und
3 Wir berechnen die Werte
Die gesuchten Punkte sind und
4 Die Gleichung der Tangente mit dem Berührungspunkt ist
,
die nicht durch den Punkt verläuft.
Die Gleichung der Tangente mit dem Berührungspunkt ist
,
die durch den Punkt verläuft. Somit ist der gesuchte Punkt der Tangente
.
Bestimme die Punkte des Funktionsgraphen , für die die Tangente einen Winkel von
mit der
-Achse bildet.
1 Wir berechnen die Ableitung des Funktionsgraphen
2 Die Steigung ist gleich . Wir setzen diese Steigung gleich der Ableitung und ermitteln die Werte der Berührungspunkte mit der Steigung 3
für gilt
und
3 Wir berechnen die Werte der 2. Koordinate der Berührungspunkte
Die gesuchten Punkte sind und
Gegeben ist die Funktion . Bestimme den Winkel, den die Tangente an den Graphen der Funktion
im Ursprung mit der x-Achse bildet.
1 Wir berechnen die Ableitung des Funktionsgraphen
2 Die Steigung im Ursprung ist . Somit ist der durch die Tangente und die x-Achse gebildete Winkel
Bestimme die Koeffizienten der Gleichung . Ihr Graph verläuft durch die Punkte
und
. Die Tangente hat an diesem letzten Punkt eine Steigung von
.
1 Wir berechnen die Ableitung des Funktionsgraphen
2 Wenn man die beiden Punkte, durch die der Graph verläuft, in die gegebene Gleichung und die Steigung der Tangente einsetzt, erhält man das folgende System mit 3 Gleichungen
3 Das Gleichungssystem
hat die Lösung
Bestimme die Koeffizienten der Gleichung . Ihr Graph verläuft durch die Punkte
und
, wobei die Tangente an den Punkt der x-Achse
parallel zur Winkelhalbierenden des 1. Quadranten verläuft. Ermittle den numerischen Wert der Koeffizienten der Gleichung.
1 Wir berechnen die Ableitung des Funktionsgraphen
2 Setzt man die beiden Punkte, durch die der Graph verläuft, in die gegebene Gleichung und die Steigung der Tangente, die ist, erhält man das folgende System mit 3 Gleichungen
3 Das Gleichungssystem
hat die Lösung
Bestimme die Koeffizienten der Gleichung . Ihr Graph verläuft durch die Punkte
und
, wobei die Tangente an den Punkten
und
auf der x-Achse parallel zur x-Achse verläuft. Ermittle den numerischen Wert der Koeffizienten der Gleichung.
1 Wir berechnen die Ableitung des Funktionsgraphen
2 Setzt man die beiden Punkte, durch die der Graph verläuft, in die gegebene Gleichung und die Steigung der Tangente, die ist, ein, so erhält man das folgende System mit 4 Gleichungen
3 Das Gleichungssystem
hat die Lösung