Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 e -3x

f'(x)= -2 e -3x · ( -3 )

= 6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 3 x 2 -3 cos( x ) - e -3x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 3 x 2 -3 cos( x ) - e -3x -3

f'(x)= 8 3 x +3 sin( x ) - e -3x -3 · ( -3 )

= 8 3 x +3 sin( x ) +3 e -3x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 5x +3 ) · e 3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 5x +3 ) · e 3x

f'(x)= ( 5 +0 ) · e 3x + ( 5x +3 ) · e 3x · 3

= 5 e 3x + ( 5x +3 ) · 3 e 3x

= 5 e 3x +3 ( 5x +3 ) · e 3x

= e 3x · ( 15x +14 )

= ( 15x +14 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x · ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x · ln( x )

f'(x)= 1 · ln( x ) + x · 1 x · 1

= ln( x ) + x · 1 x

= ln( x ) +1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( sin( x ) +2 ) 3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( sin( x ) +2 ) 3

f'(x)= 6 ( sin( x ) +2 ) 2 · ( cos( x ) +0 )

= 6 ( sin( x ) +2 ) 2 · ( cos( x ) )

= 6 ( sin( x ) +2 ) 2 · cos( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 88-te Ableitung der Funktion f(x)= x · e -x .

Lösung einblenden

Wir leiten f einfach mal ein paar mal ab und unteruschen, ob wir ein System erkennen können.

f(x) = x · e -x

f'(x) = 1 · e -x + x · e -x · ( -1 ) = e -x · ( -x +1 )

f''(x) = e -x · ( -1 ) · ( -x +1 ) + e -x · ( -1 +0 ) = - e -x · ( -x +2 )

f'''(x) = - e -x · ( -1 ) · ( -x +2 ) - e -x · ( -1 +0 ) = e -x · ( -x +3 )

f(4)(x) = e -x · ( -1 ) · ( -x +3 ) + e -x · ( -1 +0 ) = - e -x · ( -x +4 )

...

Wir erkennen, dass mit jeder Ableitung die hintere Zahl in der Klammer um 1 wächst. Außerdem ändert sich mit jeder Ableitung das Vorzeichen. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 88-te Ableitung:

f(88)(x) = - e -x · ( -x +88 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +6 ) · e -0,3x +9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +6 ) · e -0,3x +9

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,3x -3 ( x +6 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

= -3 e -0,3x -3 ( x +6 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= -3 e -0,3x +0,9 ( x +6 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 0,9x +2,4 )

= ( 0,9x +2,4 ) · e -0,3x