Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 -2 e -3x

f'(x)= 0 -2 e -3x · ( -3 )

= 6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 1 x + 9 2 x 2 -2 e 2x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 1 x + 9 2 x 2 -2 e 2x -4

= - x - 1 2 + 9 2 x 2 -2 e 2x -4

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

f'(x)= 1 2 ( x ) 3 +9x -2 e 2x -4 · 2

= 1 2 ( x ) 3 +9x -4 e 2x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 2 -5x ) · e -5x +3

f'(x)= ( -10x -5 ) · e -5x +3 + ( -5 x 2 -5x ) · e -5x +3 · ( -5 )

= ( -10x -5 ) · e -5x +3 + ( -5 x 2 -5x ) · ( -5 e -5x +3 )

= ( -10x -5 ) · e -5x +3 -5 ( -5 x 2 -5x ) · e -5x +3

= e -5x +3 · ( 25 x 2 +25x -10x -5 )

= e -5x +3 · ( 25 x 2 +15x -5 )

= ( 25 x 2 +15x -5 ) · e -5x +3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 ln( 6x )

f'(x)= 7 6x · 6

= 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x +5 ) · sin( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +5 ) · sin( 2x )

f'(x)= ( 2 +0 ) · sin( 2x ) + ( 2x +5 ) · cos( 2x ) · 2

= 2 sin( 2x ) + ( 2x +5 ) · 2 cos( 2x )

= 2 sin( 2x ) +2 ( 2x +5 ) · cos( 2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-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 79-te Ableitung:

f(79)(x) = e -x · ( -x +79 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +7 ) · e -0,3x -2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +7 ) · e -0,3x -2

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,3x -5 ( x +7 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

= -5 e -0,3x -5 ( x +7 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= -5 e -0,3x +1,5 ( x +7 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( -5 +1,5x +10,5 )

= e -0,3x · ( 1,5x +5,5 )

= ( 1,5x +5,5 ) · e -0,3x