Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 +2 e 3x

f'(x)= 0 + 2 e 3x · 3

= 6 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 5x -4

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

= 5 x 4 · e 5x -4 + x 5 · 5 e 5x -4

= 5 x 4 · e 5x -4 +5 x 5 · e 5x -4

= e 5x -4 · ( 5 x 4 +5 x 5 )

= e 5x -4 · ( 5 x 5 +5 x 4 )

= ( 5 x 5 +5 x 4 ) · e 5x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 3x +1

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

= 2 x · e 3x +1 + x 2 · 3 e 3x +1

= 2 x · e 3x +1 +3 x 2 · e 3x +1

= e 3x +1 · ( 2x +3 x 2 )

= e 3x +1 · ( 3 x 2 +2x )

= ( 3 x 2 +2x ) · e 3x +1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -2x +2 )

f'(x)= 1 -2x +2 · ( -2 +0 )

= 1 -2x +2 · ( -2 )

= - 2 -2x +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( sin( x ) +3 ) 2

f'(x)= 4( sin( x ) +3 ) · ( cos( x ) +0 )

= 4( sin( x ) +3 ) · ( cos( x ) )

= 4 ( sin( x ) +3 ) · cos( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 84-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 84-te Ableitung:

f(84)(x) = - e -x · ( -x +84 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -5 ) · e -0,2x -6

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

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

= 5 e -0,2x - ( x -5 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( -x +5 +5 )

= e -0,2x · ( -x +10 )

= ( -x +10 ) · e -0,2x