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Tangente einer Exponentialfunktion bestimmen

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Berührpunkt, Exponentialfunktionen, Tangente, unbekannter

 
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bieschie

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16:53 Uhr, 23.10.2008

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Servus.
Die Aufgabe mit der ich nicht klar komme laute:

"geben sie die gleichung derjenigen tangente an den graphen der exponentialfunktion an die durch den ursprung verläuft. bestimmen sie auch den berührpunkt"

Also die Aufgabenstellung versteh ich. Ich muss eine Tangente an der Funktion f(x)=ex finden, die durch P(0|0) geht. Ich weiß aber nur wie man Tangenten berechnet, bei denen man auch den Berührpunkt kennt und nicht irgend einen Punkt.

Vielen Dank schonmal!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Tangente (Mathematischer Grundbegriff)
Sekante (Mathematischer Grundbegriff)
Differenzierbarkeit (Mathematischer Grundbegriff)
e-Funktion (Mathematischer Grundbegriff)
Exponentialfunktion (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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fantasma

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16:58 Uhr, 23.10.2008

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Tipp 1: Geraden haben stets die Gestalt y=mx+c, hier c=0
Tipp 2: Suche eine Gerade y=mx, die mit der Funktion f:y=ex einen gemeinsamen Punkt besitzt, bei dem die Ableitung der Funktion f identisch mit m ist.
bieschie

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17:08 Uhr, 23.10.2008

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Die Tipps sind gut.
Logisch c entfällt bei der Tangente.

Muss ich dann y=mx und y=ex gleichsetzen?

dann hätte ich ja mx=e^x. Normal würde ich jetzt die Funktion nach x umstellen, aber mit x als Exponent komm ich nicht weiter. Muss ich vielleicht was mit einem Logarithmus machen?
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fantasma

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17:14 Uhr, 23.10.2008

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Ich gebe den Funktionen jetzt erst mal Namen:
f:y=ex
g: y=mx
m wollen wir wissen, denn dann haben wir die Tangente!

Wir berechnen nun noch die Ableitungen:
f':y=ex
g':y=m

Für x und y setzen wir die Koordinaten a und b des fraglichen Berührpunktes P(a;b) ein!
Weil P auf dem Graphen von f liegt, gilt also b=ea. Es gilt aber auch b=ma...

Die Ableitungen an diesem Punkt müssen auch noch übereinstimmen - na?
bieschie

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17:32 Uhr, 23.10.2008

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Achso beim Berührpunkt müssen ja auch die Ableitungen gleich gesetzt werden.

also hab ich einmal ma=e^a und durch die Ableitung ea=m.

Ich hab dann in der ersten Gleichung für eam eingesetzt

das ist dann ma=m.

m durch m ist bekanntlich 1. Also a=1.

Eingesetzt in y=ex ist der y Wert dann e.

Ist der Punkt als P(1|e)?
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fantasma

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17:34 Uhr, 23.10.2008

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Richtig!
m durch m ist allerdings nur dann 1, wenn m nicht Null ist (könnte m denn Null werden?), das nur der Vollständigkeit halber!
bieschie

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17:37 Uhr, 23.10.2008

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Wenn m0 wäre, hätte die Tangente keine Steigung und das geht in dem Fall ja nicht.

Danke nochmal, du bist echt en Füchschen!
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fantasma

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17:39 Uhr, 23.10.2008

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"Wenn m0 wäre, hätte die Tangente keine Steigung und das geht in dem Fall ja nicht." Und warum nicht? So' ne Wischi-Waschi-Begründung geht "offiziell" aber nicht durch ;-)

Nun, es würde schon reichen, dass die Gerade für m=0 keine gemeinsamen Punkte mit der Exponentialfunktion hat, also auch keine Berührpunkte.
bieschie

bieschie aktiv_icon

17:43 Uhr, 23.10.2008

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das wusste ich sogar, aber ich hatte den satz schon so halb angefanen...