Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 -3 e x

f'(x)= 0 -3 e x

= -3 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= -2 e -x -3 + x 3 -3 x -2

=> f'(x) = -2 e -x -3 · ( -1 ) +3 x 2 +6 x -3

f'(x)= -2 e -x -3 · ( -1 ) +3 x 2 + 6 x 3

= 2 e -x -3 +3 x 2 + 6 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= e -2 x 3 +3 · ( -6 x 2 )

= -6 · e -2 x 3 +3 x 2

= -6 x 2 e -2 x 3 +3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 6x )

f'(x)= 1 6x · 6

= 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +3 ) · e 3x

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

= 2x · e 3x + ( x 2 +3 ) · 3 e 3x

= 2 x · e 3x +3 ( x 2 +3 ) · e 3x

= e 3x · ( 3 x 2 +9 +2x )

= e 3x · ( 3 x 2 +2x +9 )

= ( 3 x 2 +2x +9 ) · e 3x

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)= -4 ( x -3 ) · e -0,4x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -3 ) · e -0,4x -3

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

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

= -4 e -0,4x +1,6 ( x -3 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( -4 +1,6x -4,8 )

= e -0,4x · ( 1,6x -8,8 )

= ( 1,6x -8,8 ) · e -0,4x