Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 -2 e -3x

f'(x)= 0 -2 e -3x · ( -3 )

= 6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -x -2

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

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

= 4 x 3 · e -x -2 - x 4 · e -x -2

= e -x -2 · ( - x 4 +4 x 3 )

= ( - x 4 +4 x 3 ) · e -x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e - x 2 -1 · ( -2x )

= 6 · e - x 2 -1 x

= 6 x e - x 2 -1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5 x 3 +5 x 2 )

f'(x)= 1 -5 x 3 +5 x 2 · ( -15 x 2 +10x )

= -15 x 2 +10x -5 x 3 +5 x 2

= -5 · 1 · ( 3x -2 ) -5 x · ( x -1 )

= -5( 3x -2 ) -5 x · ( x -1 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

=> f'(x) = ( -3 x 3 +4 ) - 1 2 · ( -9 x 2 +0 )

f'(x)= 1 -3 x 3 +4 · ( -9 x 2 +0 )

= 1 -3 x 3 +4 · ( -9 x 2 )

= -9 x 2 -3 x 3 +4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-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 78-te Ableitung:

f(78)(x) = - e -x · ( -x +78 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -4 ) · e -0,9x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -4 ) · e -0,9x +1

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -5 ( x -4 ) · e -0,9x · ( -0,9 )+0

= -5 e -0,9x -5 ( x -4 ) · ( -0,9 e -0,9x )

= -5 e -0,9x +4,5 ( x -4 ) · e -0,9x

= e -0,9x · ( -5 +4,5x -18 )

= e -0,9x · ( 4,5x -23 )

= ( 4,5x -23 ) · e -0,9x