Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 + 7 5 e 7 4 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 + 7 5 e 7 4 x

f'(x)= 0 + 7 5 e 7 4 x · 7 4

= 49 20 e 7 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 4x -5

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

= 2 x · e 4x -5 + x 2 · 4 e 4x -5

= 2 x · e 4x -5 +4 x 2 · e 4x -5

= e 4x -5 · ( 4 x 2 +2x )

= ( 4 x 2 +2x ) · e 4x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 3 e -3 x 2 -3 · ( -6x )

= -18 · e -3 x 2 -3 x

= -18 x e -3 x 2 -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ln( 6x )

f'(x)= 3 6x · 6

= 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= sin( 2x -1 )

f'(x)= cos( 2x -1 ) · ( 2 +0 )

= cos( 2x -1 ) · ( 2 )

= 2 cos( 2x -1 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 94-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 94-te Ableitung:

f(94)(x) = - e -x · ( -x +94 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x -1 ) · e -0,7x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -1 ) · e -0,7x -5x

f'(x)= - ( 1 +0 ) · e -0,7x - ( x -1 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) -5

= - e -0,7x - ( x -1 ) · ( -0,7 e -0,7x ) -5

= - e -0,7x +0,7 ( x -1 ) · e -0,7x -5

= e -0,7x · ( -1 +0,7x -0,7 ) -5

= -5 + ( 0,7x -1 -0,7 ) · e -0,7x

= -5 + ( 0,7x -1,7 ) · e -0,7x