Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 4 3 x

f'(x)= e 4 3 x · 4 3

= 4 3 e 4 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 2 x -3 e -x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 2 x -3 e -x +1

= 7 2 x 1 2 -3 e -x +1

=> f'(x) = 7 4 x - 1 2 -3 e -x +1 · ( -1 )

f'(x)= 7 4 x -3 e -x +1 · ( -1 )

= 7 4 x +3 e -x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -3 x 2 -1 ) · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 2 -1 ) · e 2x

f'(x)= ( -6x +0 ) · e 2x + ( -3 x 2 -1 ) · e 2x · 2

= -6x · e 2x + ( -3 x 2 -1 ) · 2 e 2x

= -6 x · e 2x +2 ( -3 x 2 -1 ) · e 2x

= e 2x · ( -6 x 2 -2 -6x )

= e 2x · ( -6 x 2 -6x -2 )

= ( -6 x 2 -6x -2 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -x +4 · ( -1 +0 )

= 1 -x +4 · ( -1 )

= - 1 -x +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3⋅ sin( -3x -1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3⋅ sin( -3x -1 )

f'(x)= 3⋅ cos( -3x -1 ) · ( -3 +0 )

= 3⋅ cos( -3x -1 ) · ( -3 )

= -9⋅ cos( -3x -1 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 83-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 83-te Ableitung:

f(83)(x) = e -x · ( -x +83 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -5 ) · e -0,6x -4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -5 ) · e -0,6x -4x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +2 ( x -5 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) -4

= 2 e -0,6x +2 ( x -5 ) · ( -0,6 e -0,6x ) -4

= 2 e -0,6x -1,2 ( x -5 ) · e -0,6x -4

= e -0,6x · ( 2 -1,2x +6 ) -4

= -4 + ( -1,2x +2 +6 ) · e -0,6x

= -4 + ( -1,2x +8 ) · e -0,6x