Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e 9 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 9 7 x

f'(x)= -3 e 9 7 x · 9 7

= - 27 7 e 9 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( - x 2 - x ) · e x -4

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

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

= e x -4 · ( -2x -1 + ( - x 2 - x ) )

= e x -4 · ( - x 2 -3x -1 )

= ( - x 2 -3x -1 ) · e x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 e -2 x 2 -4 · ( -4x )

= 8 · e -2 x 2 -4 x

= 8 x e -2 x 2 -4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 x 3 · ln( x 2 +8 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 x 3 · ln( x 2 +8 )

f'(x)= 6 x 2 · ln( x 2 +8 ) + 2 x 3 · 1 x 2 +8 · ( 2x +0 )

= 6 x 2 ln( x 2 +8 ) + 2 x 3 · 1 x 2 +8 · ( 2x )

= 6 x 2 ln( x 2 +8 ) + 2 x 3 · 2 x x 2 +8

= 6 x 2 ln( x 2 +8 ) +4 x 3 · x x 2 +8

= 6 x 2 ln( x 2 +8 ) +4 x 4 x 2 +8

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 sin( x 3 +3 )

f'(x)= 3 cos( x 3 +3 ) · ( 3 x 2 +0 )

= 3 cos( x 3 +3 ) · ( 3 x 2 )

= 9 cos( x 3 +3 ) x 2

= 9 x 2 · cos( x 3 +3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 86-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 86-te Ableitung:

f(86)(x) = - e -x · ( -x +86 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +7 ) · e -0,8x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +7 ) · e -0,8x -5x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -2 ( x +7 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) -5

= -2 e -0,8x -2 ( x +7 ) · ( -0,8 e -0,8x ) -5

= -2 e -0,8x +1,6 ( x +7 ) · e -0,8x -5

= -2 e -0,8x -5 +1,6 ( x +7 ) · e -0,8x