Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 4 e -x

f'(x)= 5 4 e -x · ( -1 )

= - 5 4 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -4x -4

f'(x)= 4 x 3 · e -4x -4 + x 4 · e -4x -4 · ( -4 )

= 4 x 3 · e -4x -4 + x 4 · ( -4 e -4x -4 )

= 4 x 3 · e -4x -4 -4 x 4 · e -4x -4

= e -4x -4 · ( -4 x 4 +4 x 3 )

= ( -4 x 4 +4 x 3 ) · e -4x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +2 ) · e x

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

= 2 e x + ( 2x +2 ) · e x

= e x · ( 2x +4 )

= ( 2x +4 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · ln( x 2 -6 )

f'(x)= 3 x 2 · ln( x 2 -6 ) + x 3 · 1 x 2 -6 · ( 2x +0 )

= 3 x 2 ln( x 2 -6 ) + x 3 · 1 x 2 -6 · ( 2x )

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

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

= 3 x 2 ln( x 2 -6 ) +2 x 4 x 2 -6

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · sin( x +1 )

= x 1 3 · sin( x +1 )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e -x

f'(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

f''(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f'''(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

f(4)(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 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 negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 79-te Ableitung:

f(79)(x) = 4 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +7 ) · e -0,3x -8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +7 ) · e -0,3x -8

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,3x -5 ( x +7 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

= -5 e -0,3x -5 ( x +7 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= -5 e -0,3x +1,5 ( x +7 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 1,5x +5,5 )

= ( 1,5x +5,5 ) · e -0,3x