Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 - e 8 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 - e 8 9 x

f'(x)= 0 - e 8 9 x · 8 9

= - 8 9 e 8 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 4 sin( x ) -2 e 2x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 4 sin( x ) -2 e 2x -3

f'(x)= 7 4 cos( x ) -2 e 2x -3 · 2

= 7 4 cos( x ) -4 e 2x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · ( 3 x 3 -3 )

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

= 3 · e 3x ( 3 x 3 -3 ) + e 3x · ( 9 x 2 )

= 3 · e 3x ( 3 x 3 -3 )+9 · e 3x x 2

= e 3x · ( 9 x 3 -9 +9 x 2 )

= e 3x · ( 9 x 3 +9 x 2 -9 )

= ( 9 x 3 +9 x 2 -9 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 5 x 3 -2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5 x 3 -2x )

f'(x)= 1 5 x 3 -2x · ( 15 x 2 -2 )

= 15 x 2 -2 5 x 3 -2x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= -3 ( - x 3 +5 ) -1

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

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

= 3 ( - x 3 +5 ) 2 · ( -3 x 2 )

= -9 x 2 ( - x 3 +5 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 85-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 85-te Ableitung:

f(85)(x) = e -x · ( -x +85 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +1 ) · e -0,1x +5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +1 ) · e -0,1x +5x

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

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

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

= e -0,1x · ( 3 -0,3x -0,3 ) +5

= 5 + ( -0,3x +3 -0,3 ) · e -0,1x

= 5 + ( -0,3x +2,7 ) · e -0,1x