Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 + 3 5 e 1 3 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 + 3 5 e 1 3 x

f'(x)= 0 + 3 5 e 1 3 x · 1 3

= 1 5 e 1 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e x +5

f'(x)= 3 x 2 · e x +5 + x 3 · e x +5 · 1

= 3 x 2 · e x +5 + x 3 · e x +5

= e x +5 · ( x 3 +3 x 2 )

= ( x 3 +3 x 2 ) · e x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 2x +1

f'(x)= 3 e 2x +1 · 2

= 6 e 2x +1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 6 ln( x )

f'(x)= 6 x · 1

= 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · e 2x

= x 1 2 · e 2x

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

f'(x)= 1 2 x · e 2x + x · e 2x · 2

= 1 2 e 2x x + x · 2 e 2x

= 1 2 e 2x x +2 x · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 82-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 82-te Ableitung:

f(82)(x) = - e -x · ( -x +82 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -1 ) · e -0,8x -7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -1 ) · e -0,8x -7x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -5 ( x -1 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) -7

= -5 e -0,8x -5 ( x -1 ) · ( -0,8 e -0,8x ) -7

= -5 e -0,8x +4 ( x -1 ) · e -0,8x -7

= e -0,8x · ( -5 +4x -4 ) -7

= -7 + ( 4x -5 -4 ) · e -0,8x

= -7 + ( 4x -9 ) · e -0,8x