Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 + 3 4 e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 + 3 4 e x

f'(x)= 0 + 3 4 e x

= 3 4 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= e -3x -2 + 5 4 sin( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= e -3x -2 + 5 4 sin( x )

f'(x)= e -3x -2 · ( -3 ) + 5 4 cos( x )

= -3 e -3x -2 + 5 4 cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e -2x -1

f'(x)= -3 e -2x -1 · ( -2 )

= 6 e -2x -1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 8 ln( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 8 ln( 2x )

f'(x)= 8 2x · 2

= 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +3 ) · cos( -3x )

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

= 3 cos( -3x ) + ( 3x +3 ) · 3 sin( -3x )

= 3 cos( -3x ) +3 ( 3x +3 ) · sin( -3x )

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 +3 ) · e -0,7x -9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +3 ) · e -0,7x -9x

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -4 ( x +3 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) -9

= -4 e -0,7x -4 ( x +3 ) · ( -0,7 e -0,7x ) -9

= -4 e -0,7x +2,8 ( x +3 ) · e -0,7x -9

= e -0,7x · ( -4 +2,8x +8,4 ) -9

= -9 + ( 2,8x -4 +8,4 ) · e -0,7x

= -9 + ( 2,8x +4,4 ) · e -0,7x