Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 6 7 e 5 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 6 7 e 5 7 x

f'(x)= 6 7 e 5 7 x · 5 7

= 30 49 e 5 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4 x 2 +4 ) · e 4x -1

f'(x)= ( -8x +0 ) · e 4x -1 + ( -4 x 2 +4 ) · e 4x -1 · 4

= -8x · e 4x -1 + ( -4 x 2 +4 ) · 4 e 4x -1

= -8 x · e 4x -1 +4 ( -4 x 2 +4 ) · e 4x -1

= e 4x -1 · ( -16 x 2 -8x +16 )

= ( -16 x 2 -8x +16 ) · e 4x -1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · x 3

f'(x)= e 3x · 3 · x 3 + e 3x · 3 x 2

= 3 · e 3x x 3 +3 · e 3x x 2

= e 3x · ( 3 x 3 +3 x 2 )

= ( 3 x 3 +3 x 2 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2x · ln( x )

f'(x)= 2 · ln( x ) + 2x · 1 x · 1

= 2 ln( x ) + 2x · 1 x

= 2 ln( x ) +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 -6 ) · cos( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -6 ) · cos( x 3 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( x 3 ) + ( x 2 -6 ) · ( - sin( x 3 ) · 3 x 2 )

= 2x · cos( x 3 ) + ( x 2 -6 ) · ( -3 sin( x 3 ) x 2 )

= 2 x · cos( x 3 ) -3 ( x 2 -6 ) sin( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-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 79-te Ableitung:

f(79)(x) = e -x · ( -x +79 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +4 ) · e -0,6x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +4 ) · e -0,6x -3

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +3 ( x +4 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= 3 e -0,6x +3 ( x +4 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= 3 e -0,6x -1,8 ( x +4 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -1,8x -4,2 )

= ( -1,8x -4,2 ) · e -0,6x