Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 e 7 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 7 9 x

f'(x)= 3 e 7 9 x · 7 9

= 7 3 e 7 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x +5 + 3 4 x + x 3

= e 3x +5 + 3 4 x 1 2 + x 3

=> f'(x) = e 3x +5 · 3 + 3 8 x - 1 2 +3 x 2

f'(x)= e 3x +5 · 3 + 3 8 x +3 x 2

= 3 e 3x +5 + 3 8 x +3 x 2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -2x -4 ) · e 2x

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

= -2 e 2x + ( -2x -4 ) · 2 e 2x

= -2 e 2x +2 ( -2x -4 ) · e 2x

= e 2x · ( -2 -4x -8 )

= e 2x · ( -4x -10 )

= ( -4x -10 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -2x -2 · ( -2 +0 )

= 1 -2x -2 · ( -2 )

= - 2 -2x -2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -5 ) · e 3x

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

= e 3x + ( x -5 ) · 3 e 3x

= e 3x +3 ( x -5 ) · e 3x

= e 3x · ( 1 +3x -15 )

= e 3x · ( 3x -14 )

= ( 3x -14 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 90-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 90-te Ableitung:

f(90)(x) = - e -x · ( -x +90 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +3 ) · e -0,4x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +3 ) · e -0,4x +1

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +2 ( x +3 ) · e -0,4x · ( -0,4 )+0

= 2 e -0,4x +2 ( x +3 ) · ( -0,4 e -0,4x )

= 2 e -0,4x -0,8 ( x +3 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( 2 -0,8x -2,4 )

= e -0,4x · ( -0,8x -0,4 )

= ( -0,8x -0,4 ) · e -0,4x