Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 -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 3 · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x

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

= 3 x 2 · e -3x + x 3 · ( -3 e -3x )

= 3 x 2 · e -3x -3 x 3 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 e - x 2 +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

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

f'(x)= 3 e - x 2 +4 · ( -2x )

= -6 · e - x 2 +4 x

= -6 x e - x 2 +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 x 2 + x · ( 2x +1 )

= 2x +1 x 2 + x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +3 ) · sin( x 3 )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 82-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 = e x · ( x +1 )

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

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

f(4)(x) = e x · ( 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.

Somit gilt für die 82-te Ableitung:

f(82)(x) = e x · ( x +82 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -3 ) · e -0,5x -8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -3 ) · e -0,5x -8

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,5x -4 ( x -3 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= -4 e -0,5x -4 ( x -3 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= -4 e -0,5x +2 ( x -3 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( -4 +2x -6 )

= e -0,5x · ( 2x -10 )

= ( 2x -10 ) · e -0,5x