Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 -3 e 5 4 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 -3 e 5 4 x

f'(x)= 0 -3 e 5 4 x · 5 4

= - 15 4 e 5 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e x +1 -2 sin( x ) + 2 3 cos( x )

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

= - e x +1 -2 cos( x ) - 2 3 sin( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e x 2 +3

f'(x)= - e x 2 +3 · 2x

= -2 · e x 2 +3 x

= -2 x e x 2 +3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 2 x 3 +4 x 2 )

f'(x)= 1 2 x 3 +4 x 2 · ( 6 x 2 +8x )

= 6 x 2 +8x 2 x 3 +4 x 2

= 2 · 1 · ( 3x +4 ) 2 x · ( x +2 )

= 2( 3x +4 ) 2 x · ( x +2 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +4 ) · e -2x

f'(x)= ( 3 +0 ) · e -2x + ( 3x +4 ) · e -2x · ( -2 )

= 3 e -2x + ( 3x +4 ) · ( -2 e -2x )

= 3 e -2x -2 ( 3x +4 ) · e -2x

= e -2x · ( 3 -6x -8 )

= e -2x · ( -6x -5 )

= ( -6x -5 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 89-te Ableitung:

f(89)(x) = e -x · ( -x +89 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -2 ) · e -0,6x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -2 ) · e -0,6x -3

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -4 ( x -2 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= -4 e -0,6x -4 ( x -2 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -4 e -0,6x +2,4 ( x -2 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -4 +2,4x -4,8 )

= e -0,6x · ( 2,4x -8,8 )

= ( 2,4x -8,8 ) · e -0,6x