Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 + 2 3 e 2x

f'(x)= 0 + 2 3 e 2x · 2

= 4 3 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 6x + 2 e 2x -4 · 2

= 6x +4 e 2x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e -3 x 3 -3 · ( -9 x 2 )

= 27 · e -3 x 3 -3 x 2

= 27 x 2 e -3 x 3 -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -2 x 3 -3 x 2 )

f'(x)= 1 -2 x 3 -3 x 2 · ( -6 x 2 -6x )

= -6 x 2 -6x -2 x 3 -3 x 2

= -6 · 1 · ( x +1 ) - x · ( 2x +3 )

= -6( x +1 ) - x · ( 2x +3 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -2 ) · sin( x 3 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · sin( x 3 ) + ( x 2 -2 ) · cos( x 3 ) · 3 x 2

= 2x · sin( x 3 ) + ( x 2 -2 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= 2 x · sin( x 3 ) +3 ( x 2 -2 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 81-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 81-te Ableitung:

f(81)(x) = e -x · ( -x +81 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -2 ) · e -0,7x -7

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

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

= - e -0,7x +0,7 ( x -2 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( -1 +0,7x -1,4 )

= e -0,7x · ( 0,7x -2,4 )

= ( 0,7x -2,4 ) · e -0,7x