Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 + 5 7 e 4 3 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 + 5 7 e 4 3 x

f'(x)= 0 + 5 7 e 4 3 x · 4 3

= 20 21 e 4 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 5 3 x 2 + e -x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 5 3 x 2 + e -x -4

f'(x)= - 10 3 x + e -x -4 · ( -1 )

= - 10 3 x - e -x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( -x -2 )

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

= - e -x ( -x -2 ) + e -x · ( -1 )

= - e -x ( -x -2 ) - e -x

= e -x · ( -1 + x +2 )

= e -x · ( x +1 )

= ( x +1 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -9 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -9 ln( 6x )

f'(x)= -9 6x · 6

= - 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 +8 ) · cos( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +8 ) · cos( x 3 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( x 3 ) + ( x 2 +8 ) · ( - sin( x 3 ) · 3 x 2 )

= 2x · cos( x 3 ) + ( x 2 +8 ) · ( -3 sin( x 3 ) x 2 )

= 2 x · cos( x 3 ) -3 ( x 2 +8 ) sin( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 94-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 94-te Ableitung:

f(94)(x) = - e -x · ( -x +94 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +5 ) · e -0,9x +2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +5 ) · e -0,9x +2

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,9x +3 ( x +5 ) · e -0,9x · ( -0,9 )+0

= 3 e -0,9x +3 ( x +5 ) · ( -0,9 e -0,9x )

= 3 e -0,9x -2,7 ( x +5 ) · e -0,9x

= e -0,9x · ( 3 -2,7x -13,5 )

= e -0,9x · ( -2,7x -10,5 )

= ( -2,7x -10,5 ) · e -0,9x