Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 -3 e 2x

f'(x)= 0 -3 e 2x · 2

= -6 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x -5

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

= 3 x 2 · e -3x -5 + x 3 · ( -3 e -3x -5 )

= 3 x 2 · e -3x -5 -3 x 3 · e -3x -5

= e -3x -5 · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 3x +1

f'(x)= -3 e 3x +1 · 3

= -9 e 3x +1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 ln( x )

f'(x)= -4 x · 1

= - 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x · cos( -x +1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x · cos( -x +1 )

= x 1 2 · cos( -x +1 )

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

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 95-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 95-te Ableitung:

f(95)(x) = e -x · ( -x +95 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +2 ) · e -0,9x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +2 ) · e -0,9x +6

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,9x +4 ( x +2 ) · e -0,9x · ( -0,9 )+0

= 4 e -0,9x +4 ( x +2 ) · ( -0,9 e -0,9x )

= 4 e -0,9x -3,6 ( x +2 ) · e -0,9x

= e -0,9x · ( 4 -3,6x -7,2 )

= e -0,9x · ( -3,6x -3,2 )

= ( -3,6x -3,2 ) · e -0,9x