Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 3x

f'(x)= -2 e 3x · 3

= -6 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x +4 ) · e x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +4 ) · e x +5

f'(x)= ( 2 +0 ) · e x +5 + ( 2x +4 ) · e x +5 · 1

= 2 e x +5 + ( 2x +4 ) · e x +5

= e x +5 · ( 2x +6 )

= ( 2x +6 ) · e x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e x 3 -5

f'(x)= 2 e x 3 -5 · 3 x 2

= 6 · e x 3 -5 x 2

= 6 x 2 e x 3 -5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4x · ln( x 2 +2 )

f'(x)= 4 · ln( x 2 +2 ) + 4x · 1 x 2 +2 · ( 2x +0 )

= 4 ln( x 2 +2 ) + 4x · 1 x 2 +2 · ( 2x )

= 4 ln( x 2 +2 ) + 4x · 2 x x 2 +2

= 4 ln( x 2 +2 ) +8 x · x x 2 +2

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

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 sin( 3 x 2 +3 )

f'(x)= 3 cos( 3 x 2 +3 ) · ( 6x +0 )

= 3 cos( 3 x 2 +3 ) · ( 6x )

= 18 cos( 3 x 2 +3 ) x

= 18 x · cos( 3 x 2 +3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 82-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 82-te Ableitung:

f(82)(x) = - e -x · ( -x +82 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -4 ) · e -0,7x + x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -4 ) · e -0,7x + x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -5 ( x -4 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +1

= -5 e -0,7x -5 ( x -4 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +1

= -5 e -0,7x +3,5 ( x -4 ) · e -0,7x +1

= -5 e -0,7x +1 +3,5 ( x -4 ) · e -0,7x