Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 5 e 3x

f'(x)= 3 5 e 3x · 3

= 9 5 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 3x +4

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

= 2 x · e 3x +4 + x 2 · 3 e 3x +4

= 2 x · e 3x +4 +3 x 2 · e 3x +4

= e 3x +4 · ( 3 x 2 +2x )

= ( 3 x 2 +2x ) · e 3x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= - e - x 2 -2 · ( -2x )

= 2 · e - x 2 -2 x

= 2 x e - x 2 -2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5 x 2 -3x )

f'(x)= 1 -5 x 2 -3x · ( -10x -3 )

= -10x -3 -5 x 2 -3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +5 ) · e -2x

f'(x)= ( 3 +0 ) · e -2x + ( 3x +5 ) · e -2x · ( -2 )

= 3 e -2x + ( 3x +5 ) · ( -2 e -2x )

= 3 e -2x -2 ( 3x +5 ) · e -2x

= e -2x · ( 3 -6x -10 )

= e -2x · ( -6x -7 )

= ( -6x -7 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-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 78-te Ableitung:

f(78)(x) = 2 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -7 ) · e -0,4x +4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -7 ) · e -0,4x +4x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +4 ( x -7 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) +4

= 4 e -0,4x +4 ( x -7 ) · ( -0,4 e -0,4x ) +4

= 4 e -0,4x -1,6 ( x -7 ) · e -0,4x +4

= e -0,4x · ( 4 -1,6x +11,2 ) +4

= 4 + ( -1,6x +4 +11,2 ) · e -0,4x

= 4 + ( -1,6x +15,2 ) · e -0,4x