Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 3 e 3x · 3

= 9 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( - x 5 - x 3 ) · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( - x 5 - x 3 ) · e 2x

f'(x)= ( -5 x 4 -3 x 2 ) · e 2x + ( - x 5 - x 3 ) · e 2x · 2

= ( -5 x 4 -3 x 2 ) · e 2x + ( - x 5 - x 3 ) · 2 e 2x

= ( -5 x 4 -3 x 2 ) · e 2x +2 ( - x 5 - x 3 ) · e 2x

= e 2x · ( -2 x 5 -2 x 3 + ( -5 x 4 -3 x 2 ) )

= e 2x · ( -2 x 5 -5 x 4 -2 x 3 -3 x 2 )

= ( -2 x 5 -5 x 4 -2 x 3 -3 x 2 ) · e 2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x

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

= 3 x 2 · e -3x + x 3 · ( -3 e -3x )

= 3 x 2 · e -3x -3 x 3 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( x 3 -3x )

f'(x)= 1 x 3 -3x · ( 3 x 2 -3 )

= 3 x 2 -3 x 3 -3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +1 ) · e 2x

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

= 3 e 2x + ( 3x +1 ) · 2 e 2x

= 3 e 2x +2 ( 3x +1 ) · e 2x

= e 2x · ( 3 +6x +2 )

= e 2x · ( 6x +5 )

= ( 6x +5 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 82-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 = e x · ( x +1 )

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

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

f(4)(x) = e x · ( 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.

Somit gilt für die 82-te Ableitung:

f(82)(x) = e x · ( x +82 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x +3 ) · e -0,5x + x

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

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

= e -0,5x -0,5 ( x +3 ) · e -0,5x +1

= e -0,5x · ( 1 -0,5x -1,5 ) +1

= 1 + ( -0,5x +1 -1,5 ) · e -0,5x

= 1 + ( -0,5x -0,5 ) · e -0,5x