Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 -2 e 8 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 -2 e 8 7 x

f'(x)= 0 -2 e 8 7 x · 8 7

= - 16 7 e 8 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3x -2 ) · e -3x +4

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

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

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

= e -3x +4 · ( -3 +9x +6 )

= e -3x +4 · ( 9x +3 )

= ( 9x +3 ) · e -3x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -x -3

f'(x)= 5 x 4 · e -x -3 + x 5 · e -x -3 · ( -1 )

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

= 5 x 4 · e -x -3 - x 5 · e -x -3

= e -x -3 · ( - x 5 +5 x 4 )

= ( - x 5 +5 x 4 ) · e -x -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ln( 7x )

f'(x)= 4 7x · 7

= 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -9 ) · e 2x

f'(x)= ( 2 +0 ) · e 2x + ( 2x -9 ) · e 2x · 2

= 2 e 2x + ( 2x -9 ) · 2 e 2x

= 2 e 2x +2 ( 2x -9 ) · e 2x

= e 2x · ( 2 +4x -18 )

= e 2x · ( 4x -16 )

= ( 4x -16 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 85-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 85-te Ableitung:

f(85)(x) = e -x · ( -x +85 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -2 ) · e -0,1x -2

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

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

= 3 e -0,1x -0,3 ( x -2 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( 3 -0,3x +0,6 )

= e -0,1x · ( -0,3x +3,6 )

= ( -0,3x +3,6 ) · e -0,1x