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)= - e 10 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - e 10 9 x

f'(x)= - e 10 9 x · 10 9

= - 10 9 e 10 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e -x +4 - 9 2 cos( x ) -3 x 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e -x +4 - 9 2 cos( x ) -3 x 4

f'(x)= -3 e -x +4 · ( -1 ) + 9 2 sin( x ) -12 x 3

= 3 e -x +4 + 9 2 sin( x ) -12 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= ( -4 x 3 -15 x 2 ) · e -3x - ( - x 4 -5 x 3 ) · e -3x · ( -3 ) ( e -3x ) 2

= ( -4 x 3 -15 x 2 ) · e -3x - ( - x 4 -5 x 3 ) · ( -3 e -3x ) ( e -3x ) 2

= ( -4 x 3 -15 x 2 ) · e -3x +3 ( - x 4 -5 x 3 ) · e -3x ( e -3x ) 2

= 3 ( - x 4 -5 x 3 ) · e -3x + ( -4 x 3 -15 x 2 ) · e -3x e -6x

= e -3x +6x · ( -3 x 3 ( x +5 ) - x 2 ( 4x +15 ) ) 1

= e 3x · ( -3 x 3 ( x +5 ) - x 2 ( 4x +15 ) ) 1

= ( -3 x 3 ( x +5 ) - x 2 ( 4x +15 ) ) · e 3x 1

= ( -3 x 3 · ( x +5 ) - x 2 · ( 4x +15 ) ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 ln( 7x )

f'(x)= 9 7x · 7

= 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +5 ) · e -3x

f'(x)= ( 3 +0 ) · e -3x + ( 3x +5 ) · e -3x · ( -3 )

= 3 e -3x + ( 3x +5 ) · ( -3 e -3x )

= 3 e -3x -3 ( 3x +5 ) · e -3x

= e -3x · ( -9x -12 )

= ( -9x -12 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 94-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 94-te Ableitung:

f(94)(x) = - e -x · ( -x +94 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -5 ) · e -0,1x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -5 ) · e -0,1x +3x

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

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

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

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