Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 - e -3x · ( -3 )

= 3 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

= -2 · e -2x ( -3 x 3 -2 ) + e -2x · ( -9 x 2 )

= -2 · e -2x ( -3 x 3 -2 )-9 · e -2x x 2

= e -2x · ( 6 x 3 +4 -9 x 2 )

= e -2x · ( 6 x 3 -9 x 2 +4 )

= ( 6 x 3 -9 x 2 +4 ) · e -2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4 x 2 - x ) · e -2x

f'(x)= ( -8x -1 ) · e -2x + ( -4 x 2 - x ) · e -2x · ( -2 )

= ( -8x -1 ) · e -2x + ( -4 x 2 - x ) · ( -2 e -2x )

= ( -8x -1 ) · e -2x -2 ( -4 x 2 - x ) · e -2x

= e -2x · ( 8 x 2 +2x -8x -1 )

= e -2x · ( 8 x 2 -6x -1 )

= ( 8 x 2 -6x -1 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ln( 7x )

f'(x)= -4 7x · 7

= - 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · sin( 2x )

= x 1 2 · sin( 2x )

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

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

= 1 2 sin( 2x ) x + x · 2 cos( 2x )

= 1 2 sin( 2x ) x +2 x · cos( 2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 positiv, bei den ungeraden negativ .

Somit gilt für die 89-te Ableitung:

f(89)(x) = -2 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -1 ) · e -0,1x +5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -1 ) · e -0,1x +5x

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

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

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

= e -0,1x · ( -5 +0,5x -0,5 ) +5

= 5 + ( 0,5x -5 -0,5 ) · e -0,1x

= 5 + ( 0,5x -5,5 ) · e -0,1x