Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 2 e 4 3 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 2 e 4 3 x

f'(x)= 1 2 e 4 3 x · 4 3

= 2 3 e 4 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e x -3

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

= 3 x 2 · e x -3 + x 3 · e x -3

= e x -3 · ( x 3 +3 x 2 )

= ( x 3 +3 x 2 ) · e x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 5 -5 ) · e -3x

f'(x)= ( -15 x 4 +0 ) · e -3x + ( -3 x 5 -5 ) · e -3x · ( -3 )

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

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

= e -3x · ( 9 x 5 -15 x 4 +15 )

= ( 9 x 5 -15 x 4 +15 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( x 2 +4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( x 2 +4x )

f'(x)= 1 x 2 +4x · ( 2x +4 )

= 2x +4 x 2 +4x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 4 · cos( x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · cos( x 2 )

= x 1 4 · cos( x 2 )

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

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

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

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

= 1 4 cos( x 2 ) ( x 4 ) 3 -2 ( x 4 ) 5 · sin( x 2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 82-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -x

f'(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f''(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

f'''(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f(4)(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 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 82-te Ableitung:

f(82)(x) = -2 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -2 ) · e -0,4x -7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -2 ) · e -0,4x -7x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +4 ( x -2 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) -7

= 4 e -0,4x +4 ( x -2 ) · ( -0,4 e -0,4x ) -7

= 4 e -0,4x -1,6 ( x -2 ) · e -0,4x -7

= 4 e -0,4x -7 -1,6 ( x -2 ) · e -0,4x