Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 +2 e 2x

f'(x)= 0 + 2 e 2x · 2

= 4 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 cos( x ) +3 e 2x +2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 cos( x ) +3 e 2x +2

f'(x)= -9 sin( x ) + 3 e 2x +2 · 2

= -9 sin( x ) +6 e 2x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -3 x 2 -1 ) · e 3x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 2 -1 ) · e 3x +5

f'(x)= ( -6x +0 ) · e 3x +5 + ( -3 x 2 -1 ) · e 3x +5 · 3

= -6x · e 3x +5 + ( -3 x 2 -1 ) · 3 e 3x +5

= -6 x · e 3x +5 +3 ( -3 x 2 -1 ) · e 3x +5

= e 3x +5 · ( -9 x 2 -3 -6x )

= e 3x +5 · ( -9 x 2 -6x -3 )

= ( -9 x 2 -6x -3 ) · e 3x +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -5 2x · 2

= - 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -x -1

= ( -x -1 ) 1 2

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

f'(x)= 1 2 -x -1 · ( -1 +0 )

= 1 2 -x -1 · ( -1 )

= - 1 2 -x -1

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 88-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 88-te Ableitung:

f(88)(x) = - e -x · ( -x +88 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -7 ) · e -0,2x -9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -7 ) · e -0,2x -9x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +2 ( x -7 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) -9

= 2 e -0,2x +2 ( x -7 ) · ( -0,2 e -0,2x ) -9

= 2 e -0,2x -0,4 ( x -7 ) · e -0,2x -9

= e -0,2x · ( 2 -0,4x +2,8 ) -9

= -9 + ( -0,4x +2 +2,8 ) · e -0,2x

= -9 + ( -0,4x +4,8 ) · e -0,2x