Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 +3 e x

f'(x)= 0 +3 e x

= 3 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 1 3 x 5 - e x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 1 3 x 5 - e x +4

f'(x)= - 5 3 x 4 - e x +4 · 1

= - 5 3 x 4 - e x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= - e 2 x 2 -2 · 4x

= -4 · e 2 x 2 -2 x

= -4 x e 2 x 2 -2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 2 x 3 -4 )

f'(x)= 1 2 x 3 -4 · ( 6 x 2 +0 )

= 1 2 x 3 -4 · ( 6 x 2 )

= 6 x 2 2 x 3 -4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 sin( -x +3 ) · ( -1 +0 )

= 2 sin( -x +3 ) · ( -1 )

= -2 sin( -x +3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 85-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 85-te Ableitung:

f(85)(x) = e -x · ( -x +85 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -1 ) · e -0,7x +8x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -1 ) · e -0,7x +8x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,7x +5 ( x -1 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +8

= 5 e -0,7x +5 ( x -1 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +8

= 5 e -0,7x -3,5 ( x -1 ) · e -0,7x +8

= e -0,7x · ( 5 -3,5x +3,5 ) +8

= 8 + ( -3,5x +5 +3,5 ) · e -0,7x

= 8 + ( -3,5x +8,5 ) · e -0,7x