Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e 6 5 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 6 5 x

f'(x)= -3 e 6 5 x · 6 5

= - 18 5 e 6 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 4 x 2 -1 ) · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 2 -1 ) · e 2x

f'(x)= ( 8x +0 ) · e 2x + ( 4 x 2 -1 ) · e 2x · 2

= 8x · e 2x + ( 4 x 2 -1 ) · 2 e 2x

= 8 x · e 2x +2 ( 4 x 2 -1 ) · e 2x

= e 2x · ( 8 x 2 -2 +8x )

= e 2x · ( 8 x 2 +8x -2 )

= ( 8 x 2 +8x -2 ) · e 2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -2x

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

= 2 x · e -2x + x 2 · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 x 2 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 +2x )

= ( -2 x 2 +2x ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 ln( 4x )

f'(x)= 9 4x · 4

= 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -2 ) · sin( 2x )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 88-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 88-te Ableitung:

f(88)(x) = - e -x · ( -x +88 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -3 ) · e -0,4x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -3 ) · e -0,4x +6x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,4x -2 ( x -3 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) +6

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

= -2 e -0,4x +0,8 ( x -3 ) · e -0,4x +6

= e -0,4x · ( -2 +0,8x -2,4 ) +6

= 6 + ( 0,8x -2 -2,4 ) · e -0,4x

= 6 + ( 0,8x -4,4 ) · e -0,4x