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)= -2 -3 e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 -3 e -3x · ( -3 )

= 9 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x -1

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

= 3 x 2 · e -x -1 + x 3 · ( - e -x -1 )

= 3 x 2 · e -x -1 - x 3 · e -x -1

= e -x -1 · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x -1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= - e 3 x 3 +3 · 9 x 2

= -9 · e 3 x 3 +3 x 2

= -9 x 2 e 3 x 3 +3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 ln( 5x )

f'(x)= -5 5x · 5

= - 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 -7 ) · cos( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -7 ) · cos( 3x )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( 3x ) + ( x 2 -7 ) · ( - sin( 3x ) · 3 )

= 2x · cos( 3x ) + ( x 2 -7 ) · ( -3 sin( 3x ) )

= 2 x · cos( 3x ) -3 ( x 2 -7 ) · sin( 3x )

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)= 5 ( x -7 ) · e -0,6x +7 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -7 ) · e -0,6x +7

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +5 ( x -7 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= 5 e -0,6x +5 ( x -7 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= 5 e -0,6x -3 ( x -7 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 5 -3x +21 )

= e -0,6x · ( -3x +26 )

= ( -3x +26 ) · e -0,6x