Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 2x

f'(x)= -3 e 2x · 2

= -6 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 5 2 cos( x ) -2 e 2x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 5 2 cos( x ) -2 e 2x -1

f'(x)= 5 2 sin( x ) -2 e 2x -1 · 2

= 5 2 sin( x ) -4 e 2x -1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e -x +2 · ( -1 )

= 3 e -x +2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ln( 7x )

f'(x)= -1 7x · 7

= - 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -8 ) · e -2x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -2x + ( x -8 ) · e -2x · ( -2 )

= e -2x + ( x -8 ) · ( -2 e -2x )

= e -2x -2 ( x -8 ) · e -2x

= e -2x · ( 1 -2x +16 )

= e -2x · ( -2x +17 )

= ( -2x +17 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-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 80-te Ableitung:

f(80)(x) = - e -x · ( -x +80 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x +1 ) · e -0,7x -4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +1 ) · e -0,7x -4x

f'(x)= - ( 1 +0 ) · e -0,7x - ( x +1 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) -4

= - e -0,7x - ( x +1 ) · ( -0,7 e -0,7x ) -4

= - e -0,7x +0,7 ( x +1 ) · e -0,7x -4

= e -0,7x · ( -1 +0,7x +0,7 ) -4

= -4 + ( 0,7x -1 +0,7 ) · e -0,7x

= -4 + ( 0,7x -0,3 ) · e -0,7x