Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 4 e 1 4 x

f'(x)= 1 4 e 1 4 x · 1 4

= 1 16 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 4x -4

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

= 3 x 2 · e 4x -4 + x 3 · 4 e 4x -4

= 3 x 2 · e 4x -4 +4 x 3 · e 4x -4

= e 4x -4 · ( 4 x 3 +3 x 2 )

= ( 4 x 3 +3 x 2 ) · e 4x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 2x · x 2

f'(x)= e 2x · 2 · x 2 + e 2x · 2x

= 2 · e 2x x 2 +2 · e 2x x

= e 2x · ( 2 x 2 +2x )

= ( 2 x 2 +2x ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 2x )

f'(x)= 1 2x · 2

= 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -4 ) · cos( x 2 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( x 2 ) + ( x 2 -4 ) · ( - sin( x 2 ) · 2x )

= 2x · cos( x 2 ) + ( x 2 -4 ) · ( -2 sin( x 2 ) x )

= 2 x · cos( x 2 ) -2 ( x 2 -4 ) sin( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 87-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -x .

Lösung einblenden

Wir leiten f einfach mal ein paar mal ab und unteruschen, ob wir ein System erkennen können.

f(x) = 4 e -x

f'(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f''(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

f'''(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f(4)(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen positiv, bei den ungeraden negativ .

Somit gilt für die 87-te Ableitung:

f(87)(x) = -4 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -7 ) · e -0,5x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -7 ) · e -0,5x +3

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +2 ( x -7 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= 2 e -0,5x +2 ( x -7 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= 2 e -0,5x - ( x -7 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( 2 - x +7 )

= e -0,5x · ( -x +9 )

= ( -x +9 ) · e -0,5x