Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 - e -2x

f'(x)= 0 - e -2x · ( -2 )

= 2 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -2x

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

= 4 x 3 · e -2x + x 4 · ( -2 e -2x )

= 4 x 3 · e -2x -2 x 4 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 4 +4 x 3 )

= ( -2 x 4 +4 x 3 ) · e -2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x · x 2

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

= -2 · e -2x x 2 +2 · e -2x x

= e -2x · ( -2 x 2 +2x )

= ( -2 x 2 +2x ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -7 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( 3x )

f'(x)= -7 3x · 3

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -5 ) · sin( x 3 )

f'(x)= ( 1 +0 ) · sin( x 3 ) + ( x -5 ) · cos( x 3 ) · 3 x 2

= sin( x 3 ) + ( x -5 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= sin( x 3 ) +3 ( x -5 ) cos( x 3 ) x 2

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 = 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 87-te Ableitung:

f(87)(x) = e x · ( x +87 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +1 ) · e -0,9x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +1 ) · e -0,9x -5

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

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

= -5 e -0,9x +4,5 ( x +1 ) · e -0,9x

= e -0,9x · ( -5 +4,5x +4,5 )

= e -0,9x · ( 4,5x -0,5 )

= ( 4,5x -0,5 ) · e -0,9x