Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 + 1 4 e 3x

f'(x)= 0 + 1 4 e 3x · 3

= 3 4 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -4 x 5 + x 3 ) · e -3x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -4 x 5 + x 3 ) · e -3x -1

f'(x)= ( -20 x 4 +3 x 2 ) · e -3x -1 + ( -4 x 5 + x 3 ) · e -3x -1 · ( -3 )

= ( -20 x 4 +3 x 2 ) · e -3x -1 + ( -4 x 5 + x 3 ) · ( -3 e -3x -1 )

= ( -20 x 4 +3 x 2 ) · e -3x -1 -3 ( -4 x 5 + x 3 ) · e -3x -1

= e -3x -1 · ( 12 x 5 -3 x 3 + ( -20 x 4 +3 x 2 ) )

= e -3x -1 · ( 12 x 5 -20 x 4 -3 x 3 +3 x 2 )

= ( 12 x 5 -20 x 4 -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x -1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x

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

= 3 x 2 · e -x + x 3 · ( - e -x )

= 3 x 2 · e -x - x 3 · e -x

= e -x · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 2 x 3 +3x )

f'(x)= 1 2 x 3 +3x · ( 6 x 2 +3 )

= 6 x 2 +3 2 x 3 +3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( e -3x -4 ) 3

f'(x)= 9 ( e -3x -4 ) 2 · ( e -3x · ( -3 )+0 )

= 9 ( e -3x -4 ) 2 · ( -3 e -3x )

= -27 ( e -3x -4 ) 2 · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-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 = e x · ( x +1 )

f''(x) = e x · ( x +1 ) + e x · ( 1 +0 ) = e x · ( x +2 )

f'''(x) = e x · ( x +2 ) + e x · ( 1 +0 ) = e x · ( x +3 )

f(4)(x) = e x · ( 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.

Somit gilt für die 77-te Ableitung:

f(77)(x) = e x · ( x +77 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +2 ) · e -0,3x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +2 ) · e -0,3x -1

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

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

= 2 e -0,3x -0,6 ( x +2 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 2 -0,6x -1,2 )

= e -0,3x · ( -0,6x +0,8 )

= ( -0,6x +0,8 ) · e -0,3x