Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 - e 7 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 - e 7 9 x

f'(x)= 0 - e 7 9 x · 7 9

= - 7 9 e 7 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

=> f'(x) = -2 e 3x +4 · 3 - sin( x ) - 9 2 x -4

f'(x)= -2 e 3x +4 · 3 - sin( x ) - 9 2 x 4

= -6 e 3x +4 - sin( x ) - 9 2 x 4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 5 · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 2x

f'(x)= 5 x 4 · e 2x + x 5 · e 2x · 2

= 5 x 4 · e 2x + x 5 · 2 e 2x

= 5 x 4 · e 2x +2 x 5 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 5 +5 x 4 )

= ( 2 x 5 +5 x 4 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -5x +1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5x +1 )

f'(x)= 1 -5x +1 · ( -5 +0 )

= 1 -5x +1 · ( -5 )

= - 5 -5x +1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -2 ) · sin( x 3 )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 93-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 93-te Ableitung:

f(93)(x) = e -x · ( -x +93 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -3 ) · e -0,8x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -3 ) · e -0,8x +3

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +2 ( x -3 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= 2 e -0,8x +2 ( x -3 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= 2 e -0,8x -1,6 ( x -3 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( -1,6x +6,8 )

= ( -1,6x +6,8 ) · e -0,8x