Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e 7 5 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 7 5 x

f'(x)= -3 e 7 5 x · 7 5

= - 21 5 e 7 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 2x

f'(x)= 5 x 4 · e 2x + x 5 · e 2x · 2

= 5 x 4 · e 2x + x 5 · 2 e 2x

= 5 x 4 · e 2x +2 x 5 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 5 +5 x 4 )

= ( 2 x 5 +5 x 4 ) · e 2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -2x

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

= 5 x 4 · e -2x + x 5 · ( -2 e -2x )

= 5 x 4 · e -2x -2 x 5 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 5 +5 x 4 )

= ( -2 x 5 +5 x 4 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 3x +4 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 3x +4 )

f'(x)= 1 3x +4 · ( 3 +0 )

= 1 3x +4 · ( 3 )

= 3 3x +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -5 ) · cos( -2x )

f'(x)= ( 1 +0 ) · cos( -2x ) + ( x -5 ) · ( - sin( -2x ) · ( -2 ) )

= cos( -2x ) + ( x -5 ) · 2 sin( -2x )

= cos( -2x ) +2 ( x -5 ) · sin( -2x )

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)= - ( x -7 ) · e -0,8x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -7 ) · e -0,8x -5

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

= - e -0,8x - ( x -7 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= - e -0,8x +0,8 ( x -7 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( 0,8x -6,6 )

= ( 0,8x -6,6 ) · e -0,8x