Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e x

f'(x)= -2 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 e 3x +4 + 3 2 x 5 - cos( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 3x +4 + 3 2 x 5 - cos( x )

f'(x)= 3 e 3x +4 · 3 + 15 2 x 4 + sin( x )

= 9 e 3x +4 + 15 2 x 4 + sin( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e -3 x 2 +2 · ( -6x )

= 18 · e -3 x 2 +2 x

= 18 x e -3 x 2 +2

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 · e -x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x · e -x +4

= x 1 2 · e -x +4

=> f'(x) = 1 2 x - 1 2 · e -x +4 + x 1 2 · e -x +4 · ( -1 )

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

= 1 2 e -x +4 x + x · ( - e -x +4 )

= 1 2 e -x +4 x - x · e -x +4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 95-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 95-te Ableitung:

f(95)(x) = e -x · ( -x +95 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -2 ) · e -0,4x -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -2 ) · e -0,4x -3x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +5 ( x -2 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) -3

= 5 e -0,4x +5 ( x -2 ) · ( -0,4 e -0,4x ) -3

= 5 e -0,4x -2 ( x -2 ) · e -0,4x -3

= e -0,4x · ( 5 -2x +4 ) -3

= -3 + ( -2x +5 +4 ) · e -0,4x

= -3 + ( -2x +9 ) · e -0,4x