Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 - e 6 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 - e 6 7 x

f'(x)= 0 - e 6 7 x · 6 7

= - 6 7 e 6 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 e -2x +5 - 1 x 2 -8 sin( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 e -2x +5 - 1 x 2 -8 sin( x )

= 3 e -2x +5 - x -2 -8 sin( x )

=> f'(x) = 3 e -2x +5 · ( -2 ) +2 x -3 -8 cos( x )

f'(x)= 3 e -2x +5 · ( -2 ) + 2 x 3 -8 cos( x )

= -6 e -2x +5 + 2 x 3 -8 cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 2x · ( x 3 +4x )

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

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

= e 2x · ( 2 x 3 +8x +3 x 2 +4 )

= e 2x · ( 2 x 3 +3 x 2 +8x +4 )

= ( 2 x 3 +3 x 2 +8x +4 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( x )

f'(x)= -7 x · 1

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · sin( x 3 )

= x 1 3 · sin( x 3 )

=> f'(x) = 1 3 x - 2 3 · sin( x 3 ) + x 1 3 · cos( x 3 ) · 3 x 2

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

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

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

= 1 3 sin( x 3 ) ( x 3 ) 2 +3 ( x 3 ) 7 · cos( x 3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 91-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 91-te Ableitung:

f(91)(x) = e x · ( x +91 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +7 ) · e -0,5x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +7 ) · e -0,5x +1

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +4 ( x +7 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= 4 e -0,5x +4 ( x +7 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= 4 e -0,5x -2 ( x +7 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( 4 -2x -14 )

= e -0,5x · ( -2x -10 )

= ( -2x -10 ) · e -0,5x