Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -1 -3 e x

f'(x)= 0 -3 e x

= -3 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 3x -5

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

= 5 x 4 · e 3x -5 + x 5 · 3 e 3x -5

= 5 x 4 · e 3x -5 +3 x 5 · e 3x -5

= e 3x -5 · ( 3 x 5 +5 x 4 )

= ( 3 x 5 +5 x 4 ) · e 3x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 3 x 2 +5

f'(x)= 3 e 3 x 2 +5 · 6x

= 18 · e 3 x 2 +5 x

= 18 x e 3 x 2 +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 4 x 3 +2x )

f'(x)= 1 4 x 3 +2x · ( 12 x 2 +2 )

= 12 x 2 +2 4 x 3 +2x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · e -2x +2

= x 1 2 · e -2x +2

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

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

= 1 2 e -2x +2 x + x · ( -2 e -2x +2 )

= 1 2 e -2x +2 x -2 x · e -2x +2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-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 75-te Ableitung:

f(75)(x) = e x · ( x +75 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -4 ) · e -0,3x -3x

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

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

= 3 e -0,3x -0,9 ( x -4 ) · e -0,3x -3

= e -0,3x · ( 3 -0,9x +3,6 ) -3

= -3 + ( -0,9x +3 +3,6 ) · e -0,3x

= -3 + ( -0,9x +6,6 ) · e -0,3x