Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 6 7 e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 6 7 e x

f'(x)= 6 7 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 2x

f'(x)= 2x · e 2x + x 2 · e 2x · 2

= 2 x · e 2x + x 2 · 2 e 2x

= 2 x · e 2x +2 x 2 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 2 +2x )

= ( 2 x 2 +2x ) · e 2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e 3 x 3 +5

f'(x)= 2 e 3 x 3 +5 · 9 x 2

= 18 · e 3 x 3 +5 x 2

= 18 x 2 e 3 x 3 +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ln( 6x )

f'(x)= 2 6x · 6

= 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · cos( -5x -3 )

= x 1 2 · cos( -5x -3 )

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

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

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 83-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 83-te Ableitung:

f(83)(x) = e -x · ( -x +83 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,2x -8x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,2x -8x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -5 ( x +5 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) -8

= -5 e -0,2x -5 ( x +5 ) · ( -0,2 e -0,2x ) -8

= -5 e -0,2x + ( x +5 ) · e -0,2x -8

= e -0,2x · ( -5 + x +5 ) -8

= -8 + ( x -5 +5 ) · e -0,2x

= -8 + x · e -0,2x