Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x

f'(x)= e -3x · ( -3 )

= -3 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -x -2 ) · e 4x +2

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

= - e 4x +2 + ( -x -2 ) · 4 e 4x +2

= - e 4x +2 +4 ( -x -2 ) · e 4x +2

= e 4x +2 · ( -1 -4x -8 )

= e 4x +2 · ( -4x -9 )

= ( -4x -9 ) · e 4x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= - e - x 3 -2 · ( -3 x 2 )

= 3 · e - x 3 -2 x 2

= 3 x 2 e - x 3 -2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 5 x 3 -1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5 x 3 -1 )

f'(x)= 1 5 x 3 -1 · ( 15 x 2 +0 )

= 1 5 x 3 -1 · ( 15 x 2 )

= 15 x 2 5 x 3 -1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 1 x -2

= - ( x -2 ) -1

=> f'(x) = ( x -2 ) -2 · ( 1 +0 )

f'(x)= 1 ( x -2 ) 2 · ( 1 +0 )

= 1 ( x -2 ) 2 · ( 1 )

= 1 ( x -2 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 89-te Ableitung:

f(89)(x) = e -x · ( -x +89 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x -7 ) · e -0,2x +2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -7 ) · e -0,2x +2x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +3 ( x -7 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) +2

= 3 e -0,2x +3 ( x -7 ) · ( -0,2 e -0,2x ) +2

= 3 e -0,2x -0,6 ( x -7 ) · e -0,2x +2

= e -0,2x · ( 3 -0,6x +4,2 ) +2

= 2 + ( -0,6x +3 +4,2 ) · e -0,2x

= 2 + ( -0,6x +7,2 ) · e -0,2x