Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 -3 e 3x · 3

= -9 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= sin( x ) + 3 e 3x +4 · 3

= sin( x ) +9 e 3x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -2 ) · e -3x

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

= 2 e -3x + ( 2x -2 ) · ( -3 e -3x )

= 2 e -3x -3 ( 2x -2 ) · e -3x

= e -3x · ( 2 -6x +6 )

= e -3x · ( -6x +8 )

= ( -6x +8 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 3x )

f'(x)= 1 3x · 3

= 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · sin( x 2 )

= x 1 2 · sin( x 2 )

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

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

= 1 2 sin( x 2 ) x + x · 2 cos( x 2 ) x

= 1 2 sin( x 2 ) x +2 x cos( x 2 ) x

= 1 2 sin( x 2 ) x +2 ( x ) 3 · cos( x 2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -x .

Lösung einblenden

Wir leiten f einfach mal ein paar mal ab und unteruschen, ob wir ein System erkennen können.

f(x) = -2 e -x

f'(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f''(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

f'''(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f(4)(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 79-te Ableitung:

f(79)(x) = 2 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -3 ) · e -0,8x -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -3 ) · e -0,8x -2x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -5 ( x -3 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) -2

= -5 e -0,8x -5 ( x -3 ) · ( -0,8 e -0,8x ) -2

= -5 e -0,8x +4 ( x -3 ) · e -0,8x -2

= e -0,8x · ( -5 +4x -12 ) -2

= -2 + ( 4x -5 -12 ) · e -0,8x

= -2 + ( 4x -17 ) · e -0,8x