Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 + 6 7 e 3 5 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 + 6 7 e 3 5 x

f'(x)= 0 + 6 7 e 3 5 x · 3 5

= 18 35 e 3 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x x 3

f'(x)= e x · x 3 + e x · 3 x 2

= e x x 3 +3 · e x x 2

= e x · ( x 3 +3 x 2 )

= ( x 3 +3 x 2 ) · e x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · ( -3 x 3 -4 x 2 )

f'(x)= e -3x · ( -3 ) · ( -3 x 3 -4 x 2 ) + e -3x · ( -9 x 2 -8x )

= -3 · e -3x ( -3 x 3 -4 x 2 ) + e -3x ( -9 x 2 -8x )

= e -3x · ( 9 x 3 +12 x 2 + ( -9 x 2 -8x ) )

= e -3x · ( 9 x 3 +3 x 2 -8x )

= ( 9 x 3 +3 x 2 -8x ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -2 x 2 +3 )

f'(x)= 1 -2 x 2 +3 · ( -4x +0 )

= 1 -2 x 2 +3 · ( -4x )

= -4 x -2 x 2 +3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +2 ) · sin( 2x )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 81-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 81-te Ableitung:

f(81)(x) = e -x · ( -x +81 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x -5 ) · e -0,2x -6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -5 ) · e -0,2x -6

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -3 ( x -5 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

= -3 e -0,2x -3 ( x -5 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= -3 e -0,2x +0,6 ( x -5 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( -3 +0,6x -3 )

= e -0,2x · ( 0,6x -6 )

= ( 0,6x -6 ) · e -0,2x