Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 - e 11 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 - e 11 9 x

f'(x)= 0 - e 11 9 x · 11 9

= - 11 9 e 11 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5x -2 ) · e 4x -2

f'(x)= ( -5 +0 ) · e 4x -2 + ( -5x -2 ) · e 4x -2 · 4

= -5 e 4x -2 + ( -5x -2 ) · 4 e 4x -2

= -5 e 4x -2 +4 ( -5x -2 ) · e 4x -2

= e 4x -2 · ( -5 -20x -8 )

= e 4x -2 · ( -20x -13 )

= ( -20x -13 ) · e 4x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e 3 x 2 +1 · 6x

= 12 · e 3 x 2 +1 x

= 12 x e 3 x 2 +1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ln( 5x )

f'(x)= -1 5x · 5

= - 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -1 ) · sin( -2x )

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

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

= 2 sin( -2x ) -2 ( 2x -1 ) · cos( -2x )

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)= - ( x +6 ) · e -0,6x -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +6 ) · e -0,6x -3x

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

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

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

= e -0,6x · ( -1 +0,6x +3,6 ) -3

= -3 + ( 0,6x -1 +3,6 ) · e -0,6x

= -3 + ( 0,6x +2,6 ) · e -0,6x