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)= 4 5 e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 5 e x

f'(x)= 4 5 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -x -5

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

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

= 4 x 3 · e -x -5 - x 4 · e -x -5

= e -x -5 · ( - x 4 +4 x 3 )

= ( - x 4 +4 x 3 ) · e -x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x · ( 3 x 4 -4 x 2 )

f'(x)= e -2x · ( -2 ) · ( 3 x 4 -4 x 2 ) + e -2x · ( 12 x 3 -8x )

= -2 · e -2x ( 3 x 4 -4 x 2 ) + e -2x ( 12 x 3 -8x )

= e -2x · ( -6 x 4 +8 x 2 + ( 12 x 3 -8x ) )

= e -2x · ( -6 x 4 +12 x 3 +8 x 2 -8x )

= ( -6 x 4 +12 x 3 +8 x 2 -8x ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 x 2 -4 · ( 2x +0 )

= 1 x 2 -4 · ( 2x )

= 2 x x 2 -4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -2 ) · cos( 3x )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 86-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 86-te Ableitung:

f(86)(x) = - e -x · ( -x +86 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +6 ) · e -0,6x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +6 ) · e -0,6x -3

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

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

= -5 e -0,6x +3 ( x +6 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -5 +3x +18 )

= e -0,6x · ( 3x +13 )

= ( 3x +13 ) · e -0,6x