Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -2x

f'(x)= 2 e -2x · ( -2 )

= -4 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 3 e x -3 · 1 -4 cos( x )

= 3 e x -3 -4 cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e 3 x 2 +4 · 6x

= 12 · e 3 x 2 +4 x

= 12 x e 3 x 2 +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 6x )

f'(x)= 1 6x · 6

= 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e x -2

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

= 3 x 2 · e x -2 + x 3 · e x -2

= e x -2 · ( x 3 +3 x 2 )

= ( x 3 +3 x 2 ) · e x -2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 82-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 82-te Ableitung:

f(82)(x) = - e -x · ( -x +82 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +1 ) · e -0,3x +7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +1 ) · e -0,3x +7x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +2 ( x +1 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) +7

= 2 e -0,3x +2 ( x +1 ) · ( -0,3 e -0,3x ) +7

= 2 e -0,3x -0,6 ( x +1 ) · e -0,3x +7

= e -0,3x · ( 2 -0,6x -0,6 ) +7

= 7 + ( -0,6x +2 -0,6 ) · e -0,3x

= 7 + ( -0,6x +1,4 ) · e -0,3x