Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 5 3 e 3 4 x · 3 4

= 5 4 e 3 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e 2x -4 · 2 -3 x 3

= 4 e 2x -4 -3 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 2 -2 ) · e 2x

f'(x)= ( -6x +0 ) · e 2x + ( -3 x 2 -2 ) · e 2x · 2

= -6x · e 2x + ( -3 x 2 -2 ) · 2 e 2x

= -6 x · e 2x +2 ( -3 x 2 -2 ) · e 2x

= e 2x · ( -6 x 2 -4 -6x )

= e 2x · ( -6 x 2 -6x -4 )

= ( -6 x 2 -6x -4 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -9 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -9 ln( 4x )

f'(x)= -9 4x · 4

= - 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 sin( -2 x 3 -2 ) · ( -6 x 2 +0 )

= 2 sin( -2 x 3 -2 ) · ( -6 x 2 )

= -12 sin( -2 x 3 -2 ) x 2

= -12 x 2 · sin( -2 x 3 -2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 88-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 88-te Ableitung:

f(88)(x) = - e -x · ( -x +88 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +2 ) · e -0,6x -5x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -5 ( x +2 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) -5

= -5 e -0,6x -5 ( x +2 ) · ( -0,6 e -0,6x ) -5

= -5 e -0,6x +3 ( x +2 ) · e -0,6x -5

= e -0,6x · ( -5 +3x +6 ) -5

= -5 + ( 3x -5 +6 ) · e -0,6x

= -5 + ( 3x +1 ) · e -0,6x