Anwenden der Ableitungsregeln – Einfache Übungsaufgaben
Lehrkräfte-Hinweis zum Einsatz
Dieses Modul ist als Lehrkräfte-Ansicht vorbereitet. Die Inhalte können in Moodle als Text- und Medienfeld eingefügt und anschließend an Lerngruppe, Buchseite, Aufgabenstellung und vorhandene Materialien angepasst werden.
MathematikE-PhaseAnalysis: Ableitungsregeln
- Einsatz: als Lernpfad, Übungsmodul, Wiederholung oder vorbereitete Unterrichtssequenz.
- Anpassung: Abschnitte, Aufgaben und Lösungen können direkt im Quellcode ergänzt oder gekürzt werden.
- Assets: Bildplatzhalter bewusst durch eigenes Material, GeoGebra-Screenshots oder lizenzrechtlich passende Abbildungen ersetzen.
Differenzierte Hilfen
Die Hilfen sind bewusst sichtbar als feste Sections angelegt, damit sie in Moodle ohne JavaScript, Buttons oder Aufklappfunktionen funktionieren.
Hilfe A – Einstieg
Formuliere zuerst in eigenen Worten, worum es in Anwenden der Ableitungsregeln – Einfache Übungsaufgaben geht. Markiere Schlüsselbegriffe, bekannte Größen, Operatoren und unklare Stellen.
Hilfe B – Vorgehen
Rechenweg strukturieren: Gegebenes markieren, passende Formel/Verfahren auswählen, Zwischenschritte sauber notieren und Ergebnis im Kontext prüfen.
Hilfe C – Vertiefung
Vertiefung: alternative Lösungswege vergleichen, typische Fehler markieren und begründen, warum ein Verfahren hier besonders geeignet ist.
Schritt-für-Schritt-Vorgehen / Erwartungshorizont
Diese Vorlage kann als Erwartungshorizont, Musterlösung oder Hilfekarte genutzt werden.
- Aufgabe lesen und gesuchte Größe/Fragestellung notieren.
- Geeignete Darstellungsform, Formel oder Verfahren auswählen.
- Rechnung mit nachvollziehbaren Zwischenschritten durchführen.
- Ergebnis prüfen: Vorzeichen, Einheit, Plausibilität und Bezug zur Aufgabe.
- Antwortsatz oder kurze Deutung formulieren.
Hier würde passend sein: Logo.
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Hier würde passend sein: Header.
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Grundlagen der Ableitungsregeln
In diesem Modul übst du das Ableiten mithilfe der Potenz-, Konstanten-, Faktor- und Summenregel. Du lernst, wie man Funktionen systematisch ableitet und den jeweiligen Regeln anwendet.
Tipp: Achte bei den Beispielen darauf, die Regeln Schritt für Schritt anzuwenden.
Arbeitsauftrag: Bearbeite die folgenden Aufgaben zum Ableiten! Beantworte die Frage: "Wie hängt die 1. Ableitungsfunktion mit der Funktion zusammen, die man durch die h-Methode und zwei allgemeinen Punkten erhält?"
Hier kann ein eigener Link, ein datenschutzkonformer Embed oder ein Screenshot aus deinem Material ergänzt werden.
Ursprünglicher Verweis: https://www.youtube.com/embed/GtVWdeevZpw?si=CeaZ4hh1fITJk-uo
Auf Summen-, Faktor-, Potenz- und Konstantenregel konzentrieren!
Hier kann ein eigener Link, ein datenschutzkonformer Embed oder ein Screenshot aus deinem Material ergänzt werden.
Ursprünglicher Verweis: https://www.youtube.com/embed/mwFxp69LoQ4?si=NrUsyNssekVkY-GY
Auf Summen-, Faktor-, Potenz- und Konstantenregel konzentrieren!
Hier würde passend sein: Aufgaben Icon.
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Übungen zum Selbermachen!
Bearbeite die folgenden Aufgaben. Wende dazu die Potenz-, Faktor-, Summen- und Konstantenregel an. Markiere immer, welche Ableitungsregeln du verwendet hast!
- 1. f(x) = 3x² + 5
- 2. f(x) = 4x³ – 2x
- 3. f(x) = 7x – 9
- 4. f(x) = 2x² + 3x + 1
- 5. f(x) = -x³ + 4
- 6. f(x) = 6x² - 3x + 2
- 7. f(x) = 5x + 8
- 8. f(x) = x³ - 2x² + x
- 9. f(x) = 9x² - 7
- 10. f(x) = 2x³ + x² - 4
- 11. f(x) = -3x + 6
- 12. f(x) = 4x² + 2x - 5
- 13. f(x) = x³ + 3x
- 14. f(x) = 7 - 2x²
- 15. f(x) = 3x³ - x + 4
- 16. f(x) = -x² + 5x
- 17. f(x) = 2x + 3
- 18. f(x) = 5x² - 4x + 1
- 19. f(x) = x³ - 3x² + 2x
- 20. f(x) = 6 - x
- 21. f(x) = 2x⁴ - 3x³ + x - 5
- 22. f(x) = 5x³ + 4x² - 7x + 6
- 23. f(x) = -3x⁴ + x³ - 2x² + x
- 24. f(x) = 7x² + 11x - 9
- 25. f(x) = 4x⁵ - 2x³ + 3x² - 8
- 26. f(x) = -2x³ + 9x² - x + 4
- 27. f(x) = 3x⁴ + 5x³ - x² + 6x - 2
- 28. f(x) = 6x³ - 4x² + 5
- 29. f(x) = x⁵ - x⁴ + 2x³ - 3x² + 4x - 1
- 30. f(x) = 2x⁴ + 3x³ - 5x + 9
- 31. f(x) = 5x⁵ - 2x⁴ + 7x² - 3
- 32. f(x) = 4x³ + 2x² - 8x + 10
- 33. f(x) = -x⁴ + 6x³ - 4x + 3
- 34. f(x) = x⁶ - 2x⁴ + x² - 5
- 35. f(x) = 3x³ + 6x² - 2x + 8
- 36. f(x) = 4x⁴ - 7x³ + 5x² - x + 2
- 37. f(x) = 2x⁵ + 3x⁴ - 9x³ + 4x - 7
- 38. f(x) = -3x⁴ + 7x³ - 2x² + x - 3
- 39. f(x) = x⁵ - 4x⁴ + 3x³ - 2x² + x
- 40. f(x) = 6x⁴ - 3x³ + 2x² - 5x + 1
Hier würde passend sein: Aufgaben Icon.
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Für die Schnellen:
Produktregel: Für Funktionen der Form f(x) = u(x) · v(x) gilt, dass ihre Ableitung durch f '(x) = u '(x)·v(x) + u(x)·v '(x) bestimmt wird.
Beispielaufgabe:
Gegeben sei f(x) = x · (3x² + 2).
Dabei wählen wir u(x) = x mit u '(x) = 1 und v(x) = 3x² + 2, woraus v '(x) = 6x folgt.
Somit erhalten wir:
f '(x) = 1·(3x² + 2) + x·(6x) = 3x² + 2 + 6x² = 9x² + 2.
- 1. f(x) = x · (2x + 1)
- 2. f(x) = (x + 3) · (x - 2)
- 3. f(x) = (5x²) · (2x + 4)
- 4. f(x) = (2 - x) · (x² + 1)
- 5. f(x) = (3x + 4) · (4x - 5)
Hier würde passend sein: Hilfen Icon.
Ursprünglicher interner Verweis: /img/Student Guid-05.png. Bitte selbst einfügen und Lizenzrechte beachten.
Hilfen
Die Potenzregel besagt: f(x)=xⁿ → f '(x)= n * xⁿ⁻¹. Beispiel: f(x)=x² → f '(x)=2x.
Die Ableitung einer Konstante ist 0. Beispiel: f(x)=5 → f '(x)=0.
Bei der Faktorregel bleibt der konstante Faktor erhalten: f(x)=c·g(x) → f '(x)= c·g '(x).
Die Summenregel besagt, dass die Ableitung einer Summe von Funktionen gleich der Summe der Ableitungen ist: f(x)=g(x)+h(x) → f '(x)= g '(x)+h '(x).
Aufgabe 1: f(x) = x · (2x + 1)
Lösung:
- u(x) = x → u '(x) = 1
- v(x) = 2x + 1 → v '(x) = 2
- f '(x) = 1·(2x + 1) + x·2 = (2x + 1) + 2x = 4x + 1
Aufgabe 2: f(x) = (x + 3) · (x - 2)
Lösung:
- u(x) = x + 3 → u '(x) = 1
- v(x) = x - 2 → v '(x) = 1
- f '(x) = 1·(x - 2) + (x + 3)·1 = (x - 2) + (x + 3) = 2x + 1
Aufgabe 3: f(x) = (5x²) · (2x + 4)
Lösung:
- u(x) = 5x² → u '(x) = 10x
- v(x) = 2x + 4 → v '(x) = 2
- f '(x) = 10x·(2x + 4) + 5x²·2 = 20x² + 40x + 10x² = 30x² + 40x
Aufgabe 4: f(x) = (2 - x) · (x² + 1)
Lösung:
- u(x) = 2 - x → u '(x) = -1
- v(x) = x² + 1 → v '(x) = 2x
- f '(x) = (-1)·(x² + 1) + (2 - x)·(2x) = -x² - 1 + 4x - 2x² = -3x² + 4x - 1
Aufgabe 5: f(x) = (3x + 4) · (4x - 5)
Lösung:
- u(x) = 3x + 4 → u '(x) = 3
- v(x) = 4x - 5 → v '(x) = 4
- f '(x) = 3·(4x - 5) + (3x + 4)·4 = 12x - 15 + 12x + 16 = 24x + 1