Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 +2 e 1 4 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 +2 e 1 4 x

f'(x)= 0 + 2 e 1 4 x · 1 4

= 1 2 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -x +2

f'(x)= 5 x 4 · e -x +2 + x 5 · e -x +2 · ( -1 )

= 5 x 4 · e -x +2 + x 5 · ( - e -x +2 )

= 5 x 4 · e -x +2 - x 5 · e -x +2

= e -x +2 · ( - x 5 +5 x 4 )

= ( - x 5 +5 x 4 ) · e -x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x

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

= 3 x 2 · e -x + x 3 · ( - e -x )

= 3 x 2 · e -x - x 3 · e -x

= e -x · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -6 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -6 ln( 3x )

f'(x)= -6 3x · 3

= - 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +4 ) · sin( -3x )

f'(x)= ( 3 +0 ) · sin( -3x ) + ( 3x +4 ) · cos( -3x ) · ( -3 )

= 3⋅ sin( -3x ) + ( 3x +4 ) · ( -3⋅ cos( -3x ) )

= 3⋅ sin( -3x ) -3 ( 3x +4 ) · cos( -3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 87-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -x .

Lösung einblenden

Wir leiten f einfach mal ein paar mal ab und unteruschen, ob wir ein System erkennen können.

f(x) = 3 e -x

f'(x) = 3 e -x · ( -1 ) = -3 e -x

f''(x) = -3 e -x · ( -1 ) = 3 e -x

f'''(x) = 3 e -x · ( -1 ) = -3 e -x

f(4)(x) = -3 e -x · ( -1 ) = 3 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen positiv, bei den ungeraden negativ .

Somit gilt für die 87-te Ableitung:

f(87)(x) = -3 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +5 ) · e -0,5x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +5 ) · e -0,5x +3

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +4 ( x +5 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= 4 e -0,5x +4 ( x +5 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= 4 e -0,5x -2 ( x +5 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( 4 -2x -10 )

= e -0,5x · ( -2x -6 )

= ( -2x -6 ) · e -0,5x