Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 4 e 6 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 4 e 6 7 x

f'(x)= 3 4 e 6 7 x · 6 7

= 9 14 e 6 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 sin( x ) -3 e 3x -2 · 3

= 2 sin( x ) -9 e 3x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 3 -3x ) · e -3x

f'(x)= ( 15 x 2 -3 ) · e -3x + ( 5 x 3 -3x ) · e -3x · ( -3 )

= ( 15 x 2 -3 ) · e -3x + ( 5 x 3 -3x ) · ( -3 e -3x )

= ( 15 x 2 -3 ) · e -3x -3 ( 5 x 3 -3x ) · e -3x

= e -3x · ( -15 x 3 +9x +15 x 2 -3 )

= e -3x · ( -15 x 3 +15 x 2 +9x -3 )

= ( -15 x 3 +15 x 2 +9x -3 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 2 x 3 - x · ( 6 x 2 -1 )

= 6 x 2 -1 2 x 3 - x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= ( -2 x 2 +3 ) -3

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

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

= - 3 ( -2 x 2 +3 ) 4 · ( -4x )

= 12 x ( -2 x 2 +3 ) 4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 86-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 86-te Ableitung:

f(86)(x) = - e -x · ( -x +86 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +5 ) · e -0,8x +2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +5 ) · e -0,8x +2

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -3 ( x +5 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= -3 e -0,8x -3 ( x +5 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= -3 e -0,8x +2,4 ( x +5 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( -3 +2,4x +12 )

= e -0,8x · ( 2,4x +9 )

= ( 2,4x +9 ) · e -0,8x