Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 3 5 x

f'(x)= -3 e 3 5 x · 3 5

= - 9 5 e 3 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 3x -4

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

= 4 x 3 · e 3x -4 + x 4 · 3 e 3x -4

= 4 x 3 · e 3x -4 +3 x 4 · e 3x -4

= e 3x -4 · ( 4 x 3 +3 x 4 )

= e 3x -4 · ( 3 x 4 +4 x 3 )

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e x -3

f'(x)= 2x · e x -3 + x 2 · e x -3 · 1

= 2 x · e x -3 + x 2 · e x -3

= e x -3 · ( 2x + x 2 )

= e x -3 · ( x 2 +2x )

= ( x 2 +2x ) · e x -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ln( 4x )

f'(x)= -5 4x · 4

= - 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x 2 -1 ) 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x 2 -1 ) 4

f'(x)= 12 ( x 2 -1 ) 3 · ( 2x +0 )

= 12 ( x 2 -1 ) 3 · ( 2x )

= 24 ( x 2 -1 ) 3 x

= 24 x ( x 2 -1 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 93-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 93-te Ableitung:

f(93)(x) = e -x · ( -x +93 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -7 ) · e -0,6x -9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -7 ) · e -0,6x -9

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

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

= -2 e -0,6x +1,2 ( x -7 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 1,2x -8,4 -2 )

= e -0,6x · ( 1,2x -10,4 )

= ( 1,2x -10,4 ) · e -0,6x