Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 e 7 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 7 8 x

f'(x)= 3 e 7 8 x · 7 8

= 21 8 e 7 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 4 · e -5x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -5x -3

f'(x)= 4 x 3 · e -5x -3 + x 4 · e -5x -3 · ( -5 )

= 4 x 3 · e -5x -3 + x 4 · ( -5 e -5x -3 )

= 4 x 3 · e -5x -3 -5 x 4 · e -5x -3

= e -5x -3 · ( -5 x 4 +4 x 3 )

= ( -5 x 4 +4 x 3 ) · e -5x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x x 2

f'(x)= e x · x 2 - e x · 2x ( x 2 ) 2

= e x x 2 -2 · e x x ( x 2 ) 2

= x 2 · e x -2 x · e x x 4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 x 3 · ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 3 · ln( x )

f'(x)= 9 x 2 · ln( x ) + 3 x 3 · 1 x · 1

= 9 x 2 ln( x ) + 3 x 3 · 1 x

= 9 x 2 ln( x ) +3 x 2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -9 ) · cos( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -9 ) · cos( 2x )

f'(x)= ( 3 +0 ) · cos( 2x ) + ( 3x -9 ) · ( - sin( 2x ) · 2 )

= 3 cos( 2x ) + ( 3x -9 ) · ( -2 sin( 2x ) )

= 3 cos( 2x ) -2 ( 3x -9 ) · sin( 2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 87-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e -x

f'(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

f''(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f'''(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

f(4)(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen positiv, bei den ungeraden negativ .

Somit gilt für die 87-te Ableitung:

f(87)(x) = -2 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +7 ) · e -0,6x -8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +7 ) · e -0,6x -8

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -4 ( x +7 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= -4 e -0,6x -4 ( x +7 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -4 e -0,6x +2,4 ( x +7 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 2,4x +12,8 )

= ( 2,4x +12,8 ) · e -0,6x