Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 3 e -2x · ( -2 )

= -6 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 2x -4

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

= 3 x 2 · e 2x -4 + x 3 · 2 e 2x -4

= 3 x 2 · e 2x -4 +2 x 3 · e 2x -4

= e 2x -4 · ( 2 x 3 +3 x 2 )

= ( 2 x 3 +3 x 2 ) · e 2x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e -3 x 3 -3 · ( -9 x 2 )

= -18 · e -3 x 3 -3 x 2

= -18 x 2 e -3 x 3 -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -9 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -9 ln( 3x )

f'(x)= -9 3x · 3

= - 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -7 ) · e 2x

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

= e 2x + ( x -7 ) · 2 e 2x

= e 2x +2 ( x -7 ) · e 2x

= e 2x · ( 1 +2x -14 )

= e 2x · ( 2x -13 )

= ( 2x -13 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 84-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e -x .

Lösung einblenden

Wir leiten f einfach mal ein paar mal ab und unteruschen, ob wir ein System erkennen können.

f(x) = 2 e -x

f'(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

f''(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f'''(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

f(4)(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen positiv, bei den ungeraden negativ .

Somit gilt für die 84-te Ableitung:

f(84)(x) = 2 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +4 ) · e -0,2x + x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +4 ) · e -0,2x + x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +3 ( x +4 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) +1

= 3 e -0,2x +3 ( x +4 ) · ( -0,2 e -0,2x ) +1

= 3 e -0,2x -0,6 ( x +4 ) · e -0,2x +1

= e -0,2x · ( 3 -0,6x -2,4 ) +1

= 1 + ( -0,6x +3 -2,4 ) · e -0,2x

= 1 + ( -0,6x +0,6 ) · e -0,2x