Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 2 e 11 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 2 e 11 9 x

f'(x)= 1 2 e 11 9 x · 11 9

= 11 18 e 11 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x

f'(x)= ( -12 x 3 +12 x 2 ) · e 3x + ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x · 3

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

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

= e 3x · ( -9 x 4 +12 x 3 + ( -12 x 3 +12 x 2 ) )

= e 3x · ( -9 x 4 +0 +12 x 2 )

= e 3x · ( -9 x 4 +12 x 2 )

= ( -9 x 4 +12 x 2 ) · e 3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e x +1

f'(x)= - e x +1 · 1

= - e x +1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 4x +2 · ( 4 +0 )

= 1 4x +2 · ( 4 )

= 4 4x +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · e 2x +4

= x 1 2 · e 2x +4

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

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

= 1 2 e 2x +4 x + x · 2 e 2x +4

= 1 2 e 2x +4 x +2 x · e 2x +4

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)= -5 ( x -7 ) · e -0,6x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -7 ) · e -0,6x -5x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -5 ( x -7 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) -5

= -5 e -0,6x -5 ( x -7 ) · ( -0,6 e -0,6x ) -5

= -5 e -0,6x +3 ( x -7 ) · e -0,6x -5

= e -0,6x · ( -5 +3x -21 ) -5

= -5 + ( 3x -5 -21 ) · e -0,6x

= -5 + ( 3x -26 ) · e -0,6x