Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 3x

f'(x)= 3 e 3x · 3

= 9 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 2 cos( x ) +3 e 2x +4 - 1 2 sin( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 2 cos( x ) +3 e 2x +4 - 1 2 sin( x )

f'(x)= - 3 2 sin( x ) + 3 e 2x +4 · 2 - 1 2 cos( x )

= - 3 2 sin( x ) +6 e 2x +4 - 1 2 cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e - x 3 +5

f'(x)= 3 e - x 3 +5 · ( -3 x 2 )

= -9 · e - x 3 +5 x 2

= -9 x 2 e - x 3 +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 6x )

f'(x)= 1 6x · 6

= 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -5 ) · sin( x 3 )

f'(x)= ( 3 +0 ) · sin( x 3 ) + ( 3x -5 ) · cos( x 3 ) · 3 x 2

= 3 sin( x 3 ) + ( 3x -5 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= 3 sin( x 3 ) +3 ( 3x -5 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-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 78-te Ableitung:

f(78)(x) = - e -x · ( -x +78 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x -4 ) · e -0,5x -8x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -4 ) · e -0,5x -8x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +3 ( x -4 ) · e -0,5x · ( -0,5 ) -8

= 3 e -0,5x +3 ( x -4 ) · ( -0,5 e -0,5x ) -8

= 3 e -0,5x -1,5 ( x -4 ) · e -0,5x -8

= 3 e -0,5x -8 -1,5 ( x -4 ) · e -0,5x