Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 - e 11 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 - e 11 9 x

f'(x)= 0 - e 11 9 x · 11 9

= - 11 9 e 11 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2x + e 2x -2 · 2

= 2x +2 e 2x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e -3 x 3 +5 · ( -9 x 2 )

= 27 · e -3 x 3 +5 x 2

= 27 x 2 e -3 x 3 +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -2x +4 )

f'(x)= 1 -2x +4 · ( -2 +0 )

= 1 -2x +4 · ( -2 )

= - 2 -2x +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -3 ) · sin( 3x )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 92-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 92-te Ableitung:

f(92)(x) = - e -x · ( -x +92 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +6 ) · e -0,9x +2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +6 ) · e -0,9x +2x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,9x +4 ( x +6 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) +2

= 4 e -0,9x +4 ( x +6 ) · ( -0,9 e -0,9x ) +2

= 4 e -0,9x -3,6 ( x +6 ) · e -0,9x +2

= e -0,9x · ( 4 -3,6x -21,6 ) +2

= 2 + ( -3,6x +4 -21,6 ) · e -0,9x

= 2 + ( -3,6x -17,6 ) · e -0,9x