Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 + 5 7 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 + 5 7 e -2x

f'(x)= 0 + 5 7 e -2x · ( -2 )

= - 10 7 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

= 1 2 cos( x ) -3 e -x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

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

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

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

= -2 · e 2x -4x · ( -4 x 2 +4x -4 ) 1

= -2 · e -2x · ( -4 x 2 +4x -4 ) 1

= -2 ( -4 x 2 +4x -4 ) · e -2x 1

= -2 ( -4 x 2 +4x -4 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · ln( x )

f'(x)= 2x · ln( x ) + x 2 · 1 x · 1

= 2 x ln( x ) + x 2 · 1 x

= 2 x ln( x ) + x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · cos( -x +4 )

f'(x)= 3 x 2 · cos( -x +4 ) + x 3 · ( - sin( -x +4 ) · ( -1 +0 ) )

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

= 3 x 2 · cos( -x +4 ) + x 3 · sin( -x +4 )

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 = e x · ( x +1 )

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

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

f(4)(x) = e x · ( 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.

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)= -4 ( x -4 ) · e -0,2x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -4 ) · e -0,2x +5

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

= -4 e -0,2x -4 ( x -4 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= -4 e -0,2x +0,8 ( x -4 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 0,8x -7,2 )

= ( 0,8x -7,2 ) · e -0,2x