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Tangentengleichung

Frage: Tangentengleichung
(2 Antworten)


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Hallo miteinander,


ich hätte da mal eine Frage zur ermittlung von Tangenten,
wenn nur eine Funktion und ein Punkt der Tangente gegeben
sind.

Hier mal genauer mein Problem:
Ausgangsfunktion:

f(x)= e^x

Punkt:

P ( -1 | -ln(4) ) (Punkt liegt nicht auf der Funktion f(x) )

Als Lösung wird die Tangentengleichung

t(x)= 2x + 2-ln(4) ,

sowie der Schnittpunkt Q ( ln(2) | 2 )
angegeben.
Das Ergebnis habe ich überprüft und kann die
Richtigkeit bestätigen, jedoch komme ich auf keinen
Ansatz, nach welchen ich die einzelnen Unbekannten der
Tangente ermitteln kann (Anstieg, Schnittpunkt mit der Ordinate).

Gruß B.R.
Frage von Benutzer-XY (ehem. Mitglied) | am 17.07.2012 - 10:23


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96
Antwort von Double-T | 18.07.2012 - 00:50
Du hast eine Funktion f(x) = e^x
daher eine Ableitung f`(x) = e^x
Jede Tangente hat also eben jene Steigung.

t(x) = bx + c
Du weißt,
dass die Tangente einen Schnittpunkt haben muss:
ich nenne die Stelle dafür mal x = r
t(r) = f(r) --> br+c = e^r
Dann gilt an der Stelle wegen f`(r) = e^r
e^r * r + c = e^r

Außerdem ist P teil der Tangente:
t(-1) = b*(-1) + c = -ln4 mit b = e^r
c = e^r - ln4

Einsetzen:
e^r * r + e^r - ln4 = e^r
r*e^r = ln4
Dazu fällt mir allerdings kein analytischer Lösungsweg ein.
Wahrscheinlich bleibt einem dazu nur die Numerik.
Jedoch: ln4 = ln(2²) = 2*ln2
Lässt sich durch "scharfes hinsehen" mit 2 = e^(ln2) als
r*e^r = ln(2) * e^(ln2) erkennen.
--> r = ln2 , was dem Schnittpunkt Q( ln2 | 2 )
entspricht.
mit e^r = e^ln(2) ist somit auch b = 2 bekannt und
c = 2-ln4
t(x) = 2*x + 2 -ln4


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Antwort von Benutzer-XY (ehem. Mitglied) | 18.07.2012 - 09:36
Danke für die schnelle Rückmeldung.

Hätte zwar bis zu r * e^r = ln4
selbst kommen können, aber an der
Beziehung: r * e^r = ln2 * e^(ln2)
wäre ich mit Sicherheit gescheitert.

Konnte aber soweit alles
nachvollziehen.
Danke nochmals.

Gruß B.R.

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