Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e 1 2 x

f'(x)= 2 e 1 2 x · 1 2

= e 1 2 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e 3x -2 · 3 - 3 2 sin( x )

= 6 e 3x -2 - 3 2 sin( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( x 3 +5 x 2 )

f'(x)= e -x · ( -1 ) · ( x 3 +5 x 2 ) + e -x · ( 3 x 2 +10x )

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

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

= e -x · ( - x 3 -2 x 2 +10x )

= ( - x 3 -2 x 2 +10x ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ln( 6x )

f'(x)= -1 6x · 6

= - 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 3 -3 x 3 +3

= -3 ( -3 x 3 +3 ) -1

=> f'(x) = 3 ( -3 x 3 +3 ) -2 · ( -9 x 2 +0 )

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

= 3 ( -3 x 3 +3 ) 2 · ( -9 x 2 )

= -27 x 2 ( -3 x 3 +3 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 81-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 81-te Ableitung:

f(81)(x) = e -x · ( -x +81 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -5 ) · e -0,9x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -5 ) · e -0,9x +6

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,9x +5 ( x -5 ) · e -0,9x · ( -0,9 )+0

= 5 e -0,9x +5 ( x -5 ) · ( -0,9 e -0,9x )

= 5 e -0,9x -4,5 ( x -5 ) · e -0,9x

= e -0,9x · ( 5 -4,5x +22,5 )

= e -0,9x · ( -4,5x +27,5 )

= ( -4,5x +27,5 ) · e -0,9x