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 -3 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 -3 e -2x · ( -2 )

= 6 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 3 +2 x 2 ) · e -5x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 3 +2 x 2 ) · e -5x +3

f'(x)= ( 3 x 2 +4x ) · e -5x +3 + ( x 3 +2 x 2 ) · e -5x +3 · ( -5 )

= ( 3 x 2 +4x ) · e -5x +3 + ( x 3 +2 x 2 ) · ( -5 e -5x +3 )

= ( 3 x 2 +4x ) · e -5x +3 -5 ( x 3 +2 x 2 ) · e -5x +3

= e -5x +3 · ( -5 x 3 -10 x 2 + ( 3 x 2 +4x ) )

= e -5x +3 · ( -5 x 3 -7 x 2 +4x )

= ( -5 x 3 -7 x 2 +4x ) · e -5x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · x 2

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

= -3 · e -3x x 2 +2 · e -3x x

= e -3x · ( -3 x 2 +2x )

= ( -3 x 2 +2x ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5x +4 )

f'(x)= 1 5x +4 · ( 5 +0 )

= 1 5x +4 · ( 5 )

= 5 5x +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +5 ) · sin( 2x )

f'(x)= ( 2x +0 ) · sin( 2x ) + ( x 2 +5 ) · cos( 2x ) · 2

= 2x · sin( 2x ) + ( x 2 +5 ) · 2 cos( 2x )

= 2 x · sin( 2x ) +2 ( x 2 +5 ) · cos( 2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 90-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 90-te Ableitung:

f(90)(x) = - e -x · ( -x +90 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +4 ) · e -0,7x +7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +4 ) · e -0,7x +7x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,7x +4 ( x +4 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +7

= 4 e -0,7x +4 ( x +4 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +7

= 4 e -0,7x -2,8 ( x +4 ) · e -0,7x +7

= e -0,7x · ( 4 -2,8x -11,2 ) +7

= 7 + ( -2,8x +4 -11,2 ) · e -0,7x

= 7 + ( -2,8x -7,2 ) · e -0,7x