Lösungswege Mathematik Oberstufe 7, Schülerbuch

273 Beweise | Anhang Tangenteng®eichung im Punkt T = (x​ ​T​ 1 ​y​T​) an eine Hyperbe® Durch „Aufspa®ten“ von x2 und y2 in der Hyperbe®g®eichung h: b​ ​2 ​​x​2​ – ​a​2 ​​y​2​ = ​a​2 ​​b​2 ​ergibt sich die Spa®tform der Hyperbe®tangente t: t: ​b​2 ​​x​ T ​x – ​a​ 2 ​​y​ T ​y = ​a​ 2 ​​b​2.​ Die Hyperbe®g®eichung ®autet: hyp: ​b​2 ​​x​2​ – ​a​2 ​​y​2​ = ​a​2 ​​b​2.​ Imp®iziertes Differenzieren (Kap 7.1) ®iefert: 2 ​b​2 ​x – 2​a​2 ​y y’ = 0 w y’ = ​​b​ 2 ​x _ ​a​2 ​y ​ Für die Steigung k der Tangente an die Hyperbe® hyp im Punkt T = (x​​T​ 1 ​y​T​) gi®t daher: k = y’ w ​ y – y​​T​ _ x – x​​ T​ ​ = ​​b​ 2 ​x _ ​a​2 ​y ​ w (y – ​y​T​) (​a​ 2 ​y) = ​b​2 ​x (x – ​x​ T)​ ​a​2 ​​y​2​ – ​a​2 ​y ​y​ T​ = ​b​ 2 ​​x​2​ – ​b​2 ​x ​x​ T ​ w ​b​ 2 ​x ​x​ T​ – ​a​ 2 ​y ​y​ T​ = ​b​ 2 ​​x​2​ – ​a​2 ​​y​2​ = ​a​2 ​​b​2​ ​b​2 ​x ​x​ T​ – ​a​ 2 ​y ​y​ T ​= a 2 b2 (Spa®tform der Tangenteng®eichung) Tangenteng®eichung im Punkt T = (x​ ​T​ 1 ​y​T​) an eine Parabe® Durch „Aufspa®ten“ von 2 x in x + x und y2 in y · y in der Parabe®g®eichung p: y​​2 ​= 2 p x ergibt sich die Spa®tform der Parabe®tangente t: t: ​y​T ​y = p · (​x​T ​+ x). Die Parabe®g®eichung ®autet: par: ​y​2 ​= 2 p x. Imp®iziertes Differenzieren (Kap 7.1) ®iefert: 2 y y’ = 2 p w y’ = ​ 2 p _ 2 y​ ​ Für die Steigung k der Tangente an die Parabe® par im Punkt T = (x​​T​ 1 ​y​T​) gi®t daher: k = y’ w ​ y – y​​T​ _ x – x​​ T​ ​ = ​ 2 p _ 2 y ​ w (y – ​y​T​) 2 y = 2 p (​x – ​x​T)​ 2 ​y​2​– 2y​y​ T ​= 2 p x – 2 p x​ ​T ​ w 2·2px – 2yy​​T ​= 2 p x – 2 p x​ ​T​ w – 2 y ​y​T ​= ‒2px – 2p​x​T ​ w ​y​T ​y = (​x​T ​+ x) p Erweiterung der Differentia®rechnung Die Konstantenrege® f(x) = g(k · x), k * R w ​f ’​(x) = k · g’(k · x) Durch Anwendung des Differentia®quotienten und anschließendes Umformen erhä®t man die Behauptung: ​f’​(x) = ​®im z ¥ x ​ g(k · z) – g(k · x) ___ z – x ​ = ​®im z ¥ x ​ g(k · z) – g(k · x) ___ z – x ​· ​ k _ k ​ = k · ​®im z ¥ x ​ g(k · z) – g(k · x) ___ k · z – k · x ​= k · g’(k · x) S. 137 Satz BEWEIS S. 138 Satz BEWEIS 7 S. 159 Satz BEWEIS Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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