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LernenMathematikSekundarstufe IIEinstieg DifferentialrechnungTangentengleichung

Themenübersicht

Tangentengleichung

Die Tangentengleichung beschreibt die Gerade, die einen Graphen in einem Punkt mit gleicher Steigung berührt.

MathematikSekundarstufe II

Lernweg

Theorie
verstehen
Beispiele
nachvollziehen
Selbst
rechnen

Lernschritt

Theorie verstehen

y = mx + txytΔxΔym =ΔyΔx
Illustration zu Tangentengleichung

Tangentengleichung aufstellen

Die Tangente an den Graphen von f bei x0​ geht durch P(x0​∣f(x0​)) und hat die Steigung f′(x0​). Mit der Punkt-Steigungsform folgt:

t(x)=f′(x0​)(x−x0​)+f(x0​)

Berechne daher immer getrennt den Berührpunkt und die Steigung. Erst danach setzt du beides in die Geradengleichung ein und vereinfachst.

Merke

Eine Tangente braucht zwei Informationen: f(x0​) für den Punkt und f′(x0​) für die Steigung.

Das lernst du

  • •Bestimme Berührpunkt und Tangentensteigung.
  • •Setze beide Grössen in die Punkt-Steigungsform ein.
  • •Vereinfache und kontrolliere die Tangentengleichung am Berührpunkt.

Lernschritt

Beispiele nachvollziehen

Musteraufgabe 1

Einfach

Tangente an eine Parabel

Bestimme die Tangente an f(x)=x2+1 bei x0​=2.

  1. 1Berührpunkt

    f(2)=5⇒P(2∣5)
  2. 2Steigung

    f′(x)=2x⇒f′(2)=4
  3. 3Tangente

    t(x)=4(x−2)+5=4x−3

Ergebnis

t(x)=4x−3

Musteraufgabe 2

Mittel

Tangente bei negativer Stelle

Bestimme die Tangente an g(x)=x3 bei x0​=−1.

  1. 1Punkt

    g(−1)=−1⇒P(−1∣−1)
  2. 2Steigung

    g′(x)=3x2⇒g′(−1)=3
  3. 3Gerade

    y+1=3(x+1)⇒y=3x+2

Ergebnis

t(x)=3x+2

Lernschritt

Selbst rechnen

Aufgabe 1

Einfach

Tangente an x²

Bestimme den y-Achsenabschnitt der Tangente an f(x)=x2 bei x0​=1.

Aufgabe 2

Einfach

Waagrechte Tangente

Bestimme die Tangente an g(x)=x3 bei x0​=0.

Aufgabe 3

Einfach

Punkt-Steigungsform

Es gilt f(2)=7 und f′(2)=−3. Welche y-Koordinate hat die Tangente bei x=4?

Aufgabe 4

Einfach

Formel erkennen

Welche Tangentenformel ist korrekt?

Aufgabe 5

Mittel

Tangente an eine Parabel

Bestimme die Tangentengleichung an f(x)=x2 im Punkt mit x₀ = 1.

Aufgabe 6

Mittel

Tangente bei negativer Berührstelle

Bestimme die Tangentengleichung an f(x)=x3 bei x₀ = −1.

Aufgabe 7

Anspruchsvoll

Tangente an die e-Funktion

Bestimme die Tangentengleichung an f(x)=ex an der Stelle x₀ = 0.

Aufgabe 8

Anspruchsvoll

Tangente an den natürlichen Logarithmus

Bestimme die Tangentengleichung an f(x)=ln x an der Stelle x₀ = e.