Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 8 e -2x

f'(x)= 5 8 e -2x · ( -2 )

= - 5 4 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e x +3 · 1 + cos( x )

= 2 e x +3 + cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -5 x 2 +4x ) · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 2 +4x ) · e 2x

f'(x)= ( -10x +4 ) · e 2x + ( -5 x 2 +4x ) · e 2x · 2

= ( -10x +4 ) · e 2x + ( -5 x 2 +4x ) · 2 e 2x

= ( -10x +4 ) · e 2x +2 ( -5 x 2 +4x ) · e 2x

= e 2x · ( -10 x 2 +8x -10x +4 )

= e 2x · ( -10 x 2 -2x +4 )

= ( -10 x 2 -2x +4 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 5x · 5

= - 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 2 2x +3

= -2 ( 2x +3 ) -1

=> f'(x) = 2 ( 2x +3 ) -2 · ( 2 +0 )

f'(x)= 2 ( 2x +3 ) 2 · ( 2 +0 )

= 2 ( 2x +3 ) 2 · ( 2 )

= 4 ( 2x +3 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 91-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 91-te Ableitung:

f(91)(x) = e -x · ( -x +91 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +5 ) · e -0,5x + x

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

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

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

= e -0,5x · ( -1 +0,5x +2,5 ) +1

= 1 + ( 0,5x -1 +2,5 ) · e -0,5x

= 1 + ( 0,5x +1,5 ) · e -0,5x