Tangente und Normale pdf

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Tangentensteigung

f_0528

  Wertetabelle:
 
f_0529

f_0530
Das bedeutet, im Scheitelpunkt S ist die Steigung von f(x) Null.
Die Tangente in S hat ebenfalls die Steigung Null, sie verläuft dort waagerecht.

  Die Graphen:
 
mc_097

f_0531

Merke f_0532

Tangentengleichung, Normalengleichung

f_0533

Vorüberlegung:
f_0534

  Rechnung:
  f_0535

Die Methode zur Berechnung der Tangente ist vergleichbar mit der, eine Geradengleichung aufzustellen, von der man die Steigung und den Punkt P kennt, durch den sie verläuft.
Siehe auch Berechnung der Funktionsgleichung einer Geraden Fall I

Graphen:
mc_098

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Funktionenplotter
Zeichnen Sie den Funktionsgraphen, die Tangente und die Normale in ein Koordinatensystem.

Allgemeine Herleitung der Tangenten - und Normalengleichung

Damit man nicht in jedem einzelnen Fall obige Rechnung erneut durchführen muss, leiten wir nun eine allgemeine Formel her.

  Herleitung:
  f_0536

Anwendungsbeispiel:

 
 
Eine Leiter soll so an einen Heuhaufen gelehnt werden, dass sie den Haufen in einer Höhe von 3 m vom Boden aus berührt.

Der Heuhaufen hat die Form einer umgestülpten Parabel, ist 4 m hoch und hat an der Basis einen Durchmesser von ebenfalls 4 m.

Unter welchem Winkel muss die Leiter angelegt werden?
Wie weit vom Fuß des Heuhaufens muss die Leiter auf dem Boden aufgesetzt werden?
des_049
Wir legen die y - Achse durch den Scheitelpunkt des Graphen.

Die Parabel hat die Funktionsgleichung:
f_0537
des_050

  Rechnung:
  f_0538

Der Abstand vom Heuhaufen, wo die Leiter aufgesetzt werden muss, ist der Abstand zwischen der Nullstelle von f(x) und der Nullstelle von t(x).

  Nullstellen:
  f_0539

Die Leiter muss 0,5 m vom Fuß des Heuhaufens entfernt auf den Boden aufgesetzt werden.

Aus dieser Aufgabenstellung haben wir gelernt, wie man die Gleichung einer Tangente bestimmt, die den Graphen in einem definierten Punkt berührt.

  Beispiel:
  Die Gleichung der Tangente soll ermittelt werden,
die den Graphen von f(x) im Punkt P berührt.
f_0540

Zusammenfassung f_0541

Training:
Tangente an den Graphen von f(x) im Punkt P( x0 | f(x0) ).
Ermitteln Sie die Koordinaten des Punktes P0 und die Gleichung der Tangente durch diesen Punkt.
1. 01 Ergebnis 2. 02 Ergebnis
3. 03 Ergebnis 4. 04 Ergebnis
5. 05 Ergebnis 6. 06 Ergebnis
7. 07 Ergebnis 8. 08 Ergebnis
9. 09 Ergebnis 10. 10 Ergebnis