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 e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -3x

f'(x)= 2 e -3x · ( -3 )

= -6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 e -3x +2 + 1 3 ⋅ cos( x ) +4⋅ sin( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -3x +2 + 1 3 ⋅ cos( x ) +4⋅ sin( x )

f'(x)= 2 e -3x +2 · ( -3 ) - 1 3 ⋅ sin( x ) +4⋅ cos( x )

= -6 e -3x +2 - 1 3 ⋅ sin( x ) +4⋅ cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3x +3 ) · e x

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

= -3 e x + ( -3x +3 ) · e x

= e x · ( -3 -3x +3 )

= e x · ( -3x +0 )

= e x · ( -3x )

= x · ( -3 e x )

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ln( 3x )

f'(x)= 2 3x · 3

= 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +7 ) · e -2x

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

= 3 e -2x + ( 3x +7 ) · ( -2 e -2x )

= 3 e -2x -2 ( 3x +7 ) · e -2x

= e -2x · ( 3 -6x -14 )

= e -2x · ( -6x -11 )

= ( -6x -11 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-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 77-te Ableitung:

f(77)(x) = e -x · ( -x +77 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x -5 ) · e -0,4x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -5 ) · e -0,4x -1

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +3 ( x -5 ) · e -0,4x · ( -0,4 )+0

= 3 e -0,4x +3 ( x -5 ) · ( -0,4 e -0,4x )

= 3 e -0,4x -1,2 ( x -5 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( 3 -1,2x +6 )

= e -0,4x · ( -1,2x +9 )

= ( -1,2x +9 ) · e -0,4x