Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - e 5 6 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - e 5 6 x

f'(x)= - e 5 6 x · 5 6

= - 5 6 e 5 6 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 4x +2

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

= 5 x 4 · e 4x +2 + x 5 · 4 e 4x +2

= 5 x 4 · e 4x +2 +4 x 5 · e 4x +2

= e 4x +2 · ( 4 x 5 +5 x 4 )

= ( 4 x 5 +5 x 4 ) · e 4x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 5 - x 2 ) · e -3x

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

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

= ( 5 x 4 -2x ) · e -3x -3 ( x 5 - x 2 ) · e -3x

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

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

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

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -9 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -9 ln( 6x )

f'(x)= -9 6x · 6

= - 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - - x 3 +5

= - ( - x 3 +5 ) 1 2

=> f'(x) = - 1 2 ( - x 3 +5 ) - 1 2 · ( -3 x 2 +0 )

f'(x)= - 1 2 - x 3 +5 · ( -3 x 2 +0 )

= - 1 2 - x 3 +5 · ( -3 x 2 )

= 3 2 x 2 - x 3 +5

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-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 80-te Ableitung:

f(80)(x) = - e -x · ( -x +80 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x +3 ) · e -0,8x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +3 ) · e -0,8x +6

f'(x)= - ( 1 +0 ) · e -0,8x - ( x +3 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= - e -0,8x - ( x +3 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= - e -0,8x +0,8 ( x +3 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( -1 +0,8x +2,4 )

= e -0,8x · ( 0,8x +1,4 )

= ( 0,8x +1,4 ) · e -0,8x