Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 + e -x

f'(x)= 0 + e -x · ( -1 )

= - e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 3 · e 5x -2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 5x -2

f'(x)= 3 x 2 · e 5x -2 + x 3 · e 5x -2 · 5

= 3 x 2 · e 5x -2 + x 3 · 5 e 5x -2

= 3 x 2 · e 5x -2 +5 x 3 · e 5x -2

= e 5x -2 · ( 5 x 3 +3 x 2 )

= ( 5 x 3 +3 x 2 ) · e 5x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= e -3x -4 x 5 -2 x 3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= e -3x -4 x 5 -2 x 3

f'(x)= e -3x · ( -3 ) · ( -4 x 5 -2 x 3 ) - e -3x · ( -20 x 4 -6 x 2 ) ( -4 x 5 -2 x 3 ) 2

= -3 · e -3x ( -4 x 5 -2 x 3 ) - e -3x ( -20 x 4 -6 x 2 ) ( -4 x 5 -2 x 3 ) 2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 2 · ln( x 2 +6 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · ln( x 2 +6 )

f'(x)= 2x · ln( x 2 +6 ) + x 2 · 1 x 2 +6 · ( 2x +0 )

= 2 x ln( x 2 +6 ) + x 2 · 1 x 2 +6 · ( 2x )

= 2 x ln( x 2 +6 ) + x 2 · 2 x x 2 +6

= 2 x ln( x 2 +6 ) +2 x 2 · x x 2 +6

= 2 x ln( x 2 +6 ) +2 x 3 x 2 +6

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · cos( x 2 )

= x 1 2 · cos( x 2 )

=> f'(x) = 1 2 x - 1 2 · cos( x 2 ) + x 1 2 · ( - sin( x 2 ) · 2x )

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

= 1 2 cos( x 2 ) x + x · ( -2 sin( x 2 ) x )

= 1 2 cos( x 2 ) x -2 x sin( x 2 ) x

= 1 2 cos( x 2 ) x -2 ( x ) 3 · sin( x 2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-te Ableitung der Funktion f(x)= e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -x

f'(x) = e -x · ( -1 ) = - e -x

f''(x) = - e -x · ( -1 ) = e -x

f'''(x) = e -x · ( -1 ) = - e -x

f(4)(x) = - e -x · ( -1 ) = 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 75-te Ableitung:

f(75)(x) = - e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -5 ) · e -0,4x +4

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

= -5 e -0,4x -5 ( x -5 ) · ( -0,4 e -0,4x )

= -5 e -0,4x +2 ( x -5 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( 2x -15 )

= ( 2x -15 ) · e -0,4x