Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 -3 e 3x

f'(x)= 0 -3 e 3x · 3

= -9 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5x -3 ) · e 4x +3

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

= -5 e 4x +3 + ( -5x -3 ) · 4 e 4x +3

= -5 e 4x +3 +4 ( -5x -3 ) · e 4x +3

= e 4x +3 · ( -5 -20x -12 )

= e 4x +3 · ( -20x -17 )

= ( -20x -17 ) · e 4x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -5x +1 ) · e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -5x +1 ) · e x

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

= -5 e x + ( -5x +1 ) · e x

= e x · ( -5 -5x +1 )

= e x · ( -5x -4 )

= ( -5x -4 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -6 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -6 ln( 7x )

f'(x)= -6 7x · 7

= - 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -9 ) · sin( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -9 ) · sin( x 3 )

f'(x)= ( 1 +0 ) · sin( x 3 ) + ( x -9 ) · cos( x 3 ) · 3 x 2

= sin( x 3 ) + ( x -9 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= sin( x 3 ) +3 ( x -9 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 76-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 76-te Ableitung:

f(76)(x) = - e -x · ( -x +76 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x -2 ) · e -0,2x -6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -2 ) · e -0,2x -6

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

= -3 e -0,2x -3 ( x -2 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= -3 e -0,2x +0,6 ( x -2 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( -3 +0,6x -1,2 )

= e -0,2x · ( 0,6x -4,2 )

= ( 0,6x -4,2 ) · e -0,2x