Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 e 11 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 11 8 x

f'(x)= 3 e 11 8 x · 11 8

= 33 8 e 11 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -4x -3

f'(x)= 2x · e -4x -3 + x 2 · e -4x -3 · ( -4 )

= 2 x · e -4x -3 + x 2 · ( -4 e -4x -3 )

= 2 x · e -4x -3 -4 x 2 · e -4x -3

= e -4x -3 · ( -4 x 2 +2x )

= ( -4 x 2 +2x ) · e -4x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= - e -3 x 3 +4 · ( -9 x 2 )

= 9 · e -3 x 3 +4 x 2

= 9 x 2 e -3 x 3 +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ln( 7x )

f'(x)= -2 7x · 7

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -5 ) · sin( 3x )

f'(x)= ( 3 +0 ) · sin( 3x ) + ( 3x -5 ) · cos( 3x ) · 3

= 3 sin( 3x ) + ( 3x -5 ) · 3 cos( 3x )

= 3 sin( 3x ) +3 ( 3x -5 ) · 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 +2 ) · e -0,6x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +2 ) · e -0,6x +6

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

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

= -4 e -0,6x +2,4 ( x +2 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -4 +2,4x +4,8 )

= e -0,6x · ( 2,4x +0,8 )

= ( 2,4x +0,8 ) · e -0,6x