Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 -2 e 5 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 -2 e 5 7 x

f'(x)= 0 -2 e 5 7 x · 5 7

= - 10 7 e 5 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 e 3x +5 - 3 x 2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 3x +5 - 3 x 2

= -2 e 3x +5 -3 x -2

=> f'(x) = -2 e 3x +5 · 3 +6 x -3

f'(x)= -2 e 3x +5 · 3 + 6 x 3

= -6 e 3x +5 + 6 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · ( -2x -2 )

f'(x)= e 3x · 3 · ( -2x -2 ) + e 3x · ( -2 +0 )

= 3 · e 3x ( -2x -2 ) + e 3x · ( -2 )

= 3 · e 3x ( -2x -2 ) -2 e 3x

= e 3x · ( -6x -8 )

= ( -6x -8 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 x 2 · ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 x 2 · ln( x )

f'(x)= 14x · ln( x ) + 7 x 2 · 1 x · 1

= 14 x ln( x ) + 7 x 2 · 1 x

= 14 x ln( x ) +7x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3 x 2 -4 ) · sin( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 2 -4 ) · sin( x 3 )

f'(x)= ( 6x +0 ) · sin( x 3 ) + ( 3 x 2 -4 ) · cos( x 3 ) · 3 x 2

= 6x · sin( x 3 ) + ( 3 x 2 -4 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= 6 x · sin( x 3 ) +3 ( 3 x 2 -4 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-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 79-te Ableitung:

f(79)(x) = e -x · ( -x +79 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,5x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,5x +1

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

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

= 2 e -0,5x - ( x +5 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( -x -3 )

= ( -x -3 ) · e -0,5x