Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 1 4 x

f'(x)= -3 e 1 4 x · 1 4

= - 3 4 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -5x +4

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

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

= 5 x 4 · e -5x +4 -5 x 5 · e -5x +4

= e -5x +4 · ( -5 x 5 +5 x 4 )

= ( -5 x 5 +5 x 4 ) · e -5x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 4 +5 x 3 ) · e -x

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

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

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

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

= e -x · ( - x 4 - x 3 +15 x 2 )

= ( - x 4 - x 3 +15 x 2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 x 2 · ln( x )

f'(x)= 8x · ln( x ) + 4 x 2 · 1 x · 1

= 8 x ln( x ) + 4 x 2 · 1 x

= 8 x ln( x ) +4x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · sin( x 3 )

= x 1 2 · sin( x 3 )

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

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

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

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

= 1 2 sin( x 3 ) x +3 ( x ) 5 · cos( x 3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 82-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e -x

f'(x) = -5 e -x · ( -1 ) = 5 e -x

f''(x) = 5 e -x · ( -1 ) = -5 e -x

f'''(x) = -5 e -x · ( -1 ) = 5 e -x

f(4)(x) = 5 e -x · ( -1 ) = -5 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) = -5 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -7 ) · e -0,7x +3x

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

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

= e -0,7x -0,7 ( x -7 ) · e -0,7x +3

= e -0,7x +3 -0,7 ( x -7 ) · e -0,7x