Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 + 1 3 e 1 2 x

f'(x)= 0 + 1 3 e 1 2 x · 1 2

= 1 6 e 1 2 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 4 sin( x ) + 2 x 2 +2 e -x -2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 4 sin( x ) + 2 x 2 +2 e -x -2

= 9 4 sin( x ) +2 x -2 +2 e -x -2

=> f'(x) = 9 4 cos( x ) -4 x -3 + 2 e -x -2 · ( -1 )

f'(x)= 9 4 cos( x ) - 4 x 3 + 2 e -x -2 · ( -1 )

= 9 4 cos( x ) - 4 x 3 -2 e -x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 2x · ( 3 x 2 -5x )

f'(x)= e 2x · 2 · ( 3 x 2 -5x ) + e 2x · ( 6x -5 )

= 2 · e 2x ( 3 x 2 -5x ) + e 2x ( 6x -5 )

= e 2x · ( 6 x 2 -10x +6x -5 )

= e 2x · ( 6 x 2 -4x -5 )

= ( 6 x 2 -4x -5 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -3x -1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -3x -1 )

f'(x)= 1 -3x -1 · ( -3 +0 )

= 1 -3x -1 · ( -3 )

= - 3 -3x -1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +9 ) · cos( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +9 ) · cos( 3x )

f'(x)= ( 1 +0 ) · cos( 3x ) + ( x +9 ) · ( - sin( 3x ) · 3 )

= cos( 3x ) + ( x +9 ) · ( -3 sin( 3x ) )

= cos( 3x ) -3 ( x +9 ) · sin( 3x )

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 +7 ) · e -0,6x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +7 ) · e -0,6x +4

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +2 ( x +7 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= 2 e -0,6x +2 ( x +7 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= 2 e -0,6x -1,2 ( x +7 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 2 -1,2x -8,4 )

= e -0,6x · ( -1,2x -6,4 )

= ( -1,2x -6,4 ) · e -0,6x