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 3 · e -3x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x +4

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

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

= 3 x 2 · e -3x +4 -3 x 3 · e -3x +4

= e -3x +4 · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 3 -5 ) · e x

f'(x)= ( -9 x 2 +0 ) · e x + ( -3 x 3 -5 ) · e x

= ( -3 x 3 -5 ) · e x -9 x 2 · e x

= e x · ( -3 x 3 -5 -9 x 2 )

= e x · ( -3 x 3 -9 x 2 -5 )

= ( -3 x 3 -9 x 2 -5 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 ln( 4x )

f'(x)= 7 4x · 4

= 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · cos( -3x )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 89-te Ableitung:

f(89)(x) = e x · ( x +89 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -4 ) · e -0,4x - x

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

= - e -0,4x - ( x -4 ) · ( -0,4 e -0,4x ) -1

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

= e -0,4x · ( -1 +0,4x -1,6 ) -1

= -1 + ( 0,4x -1 -1,6 ) · e -0,4x

= -1 + ( 0,4x -2,6 ) · e -0,4x