Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 +2 e -x

f'(x)= 0 + 2 e -x · ( -1 )

= -2 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x +2

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

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

= 3 x 2 · e -x +2 - x 3 · e -x +2

= e -x +2 · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x +2

e-Funktionen ableiten

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

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ln( x )

f'(x)= 3 x · 1

= 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -6 ) · cos( -3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -6 ) · cos( -3x )

f'(x)= ( 3 +0 ) · cos( -3x ) + ( 3x -6 ) · ( - sin( -3x ) · ( -3 ) )

= 3 cos( -3x ) + ( 3x -6 ) · 3 sin( -3x )

= 3 cos( -3x ) +3 ( 3x -6 ) · sin( -3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 87-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 87-te Ableitung:

f(87)(x) = e -x · ( -x +87 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +1 ) · e -0,7x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +1 ) · e -0,7x +6x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,7x +2 ( x +1 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +6

= 2 e -0,7x +2 ( x +1 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +6

= 2 e -0,7x -1,4 ( x +1 ) · e -0,7x +6

= e -0,7x · ( 2 -1,4x -1,4 ) +6

= 6 + ( -1,4x +2 -1,4 ) · e -0,7x

= 6 + ( -1,4x +0,6 ) · e -0,7x