Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 8 9 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 8 9 e -2x

f'(x)= 8 9 e -2x · ( -2 )

= - 16 9 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 2 · e -5x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -5x +4

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

= 2 x · e -5x +4 + x 2 · ( -5 e -5x +4 )

= 2 x · e -5x +4 -5 x 2 · e -5x +4

= e -5x +4 · ( -5 x 2 +2x )

= ( -5 x 2 +2x ) · e -5x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e - x 2 -3 · ( -2x )

= 6 · e - x 2 -3 x

= 6 x e - x 2 -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ln( 2x )

f'(x)= -2 2x · 2

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x +6 ) · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +6 ) · e 2x

f'(x)= ( 2 +0 ) · e 2x + ( 2x +6 ) · e 2x · 2

= 2 e 2x + ( 2x +6 ) · 2 e 2x

= 2 e 2x +2 ( 2x +6 ) · e 2x

= e 2x · ( 2 +4x +12 )

= e 2x · ( 4x +14 )

= ( 4x +14 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e -x .

Lösung einblenden

Wir leiten f einfach mal ein paar mal ab und unteruschen, ob wir ein System erkennen können.

f(x) = -5 e -x

f'(x) = -5 e -x · ( -1 ) = 5 e -x

f''(x) = 5 e -x · ( -1 ) = -5 e -x

f'''(x) = -5 e -x · ( -1 ) = 5 e -x

f(4)(x) = 5 e -x · ( -1 ) = -5 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 78-te Ableitung:

f(78)(x) = -5 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -6 ) · e -0,3x + x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -6 ) · e -0,3x + x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,3x -5 ( x -6 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) +1

= -5 e -0,3x -5 ( x -6 ) · ( -0,3 e -0,3x ) +1

= -5 e -0,3x +1,5 ( x -6 ) · e -0,3x +1

= e -0,3x · ( -5 +1,5x -9 ) +1

= 1 + ( 1,5x -5 -9 ) · e -0,3x

= 1 + ( 1,5x -14 ) · e -0,3x