Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 +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)= x 4 · e -x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -x

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

= 4 x 3 · e -x + x 4 · ( - e -x )

= 4 x 3 · e -x - x 4 · e -x

= e -x · ( - x 4 +4 x 3 )

= ( - x 4 +4 x 3 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x · ( 3x -5 )

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

= e x ( 3x -5 ) + e x · ( 3 )

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

= e x · ( 3 +3x -5 )

= e x · ( 3x -2 )

= ( 3x -2 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -2x -1 )

f'(x)= 1 -2x -1 · ( -2 +0 )

= 1 -2x -1 · ( -2 )

= - 2 -2x -1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 +8 ) · cos( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +8 ) · cos( 3x )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( 3x ) + ( x 2 +8 ) · ( - sin( 3x ) · 3 )

= 2x · cos( 3x ) + ( x 2 +8 ) · ( -3 sin( 3x ) )

= 2 x · cos( 3x ) -3 ( x 2 +8 ) · sin( 3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 84-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 84-te Ableitung:

f(84)(x) = 4 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,9x +4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,9x +4x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -5 ( x +5 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) +4

= -5 e -0,9x -5 ( x +5 ) · ( -0,9 e -0,9x ) +4

= -5 e -0,9x +4,5 ( x +5 ) · e -0,9x +4

= e -0,9x · ( -5 +4,5x +22,5 ) +4

= 4 + ( 4,5x -5 +22,5 ) · e -0,9x

= 4 + ( 4,5x +17,5 ) · e -0,9x