Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 + 3 2 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 + 3 2 e -2x

f'(x)= 0 + 3 2 e -2x · ( -2 )

= -3 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 3x

f'(x)= 2x · e 3x + x 2 · e 3x · 3

= 2 x · e 3x + x 2 · 3 e 3x

= 2 x · e 3x +3 x 2 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 2 +2x )

= ( 3 x 2 +2x ) · e 3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -x +5

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

= 2 x · e -x +5 + x 2 · ( - e -x +5 )

= 2 x · e -x +5 - x 2 · e -x +5

= e -x +5 · ( - x 2 +2x )

= ( - x 2 +2x ) · e -x +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 8 ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 8 ln( x )

f'(x)= 8 x · 1

= 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 4 ( 3 x 3 +3 ) 3 · ( 9 x 2 +0 )

= 4 ( 3 x 3 +3 ) 3 · ( 9 x 2 )

= 36 ( 3 x 3 +3 ) 3 x 2

= 36 x 2 ( 3 x 3 +3 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 = e x · ( x +1 )

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

f'''(x) = e x · ( x +2 ) + e x · ( 1 +0 ) = e x · ( x +3 )

f(4)(x) = e x · ( 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.

Somit gilt für die 89-te Ableitung:

f(89)(x) = e x · ( x +89 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +2 ) · e -0,2x +4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +2 ) · e -0,2x +4x

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

= -5 e -0,2x -5 ( x +2 ) · ( -0,2 e -0,2x ) +4

= -5 e -0,2x + ( x +2 ) · e -0,2x +4

= e -0,2x · ( -5 + x +2 ) +4

= 4 + ( x -5 +2 ) · e -0,2x

= 4 + ( x -3 ) · e -0,2x