Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 -2 e 3x

f'(x)= 0 -2 e 3x · 3

= -6 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e x

f'(x)= 5 x 4 · e x + x 5 · e x

= 5 x 4 · e x + x 5 · e x

= e x · ( x 5 +5 x 4 )

= ( x 5 +5 x 4 ) · e x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · x 3

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

= - e -x x 3 +3 · e -x x 2

= e -x · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 ln( x )

f'(x)= 4 x · 1

= 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 2 2x +3

= -2 ( 2x +3 ) -1

=> f'(x) = 2 ( 2x +3 ) -2 · ( 2 +0 )

f'(x)= 2 ( 2x +3 ) 2 · ( 2 +0 )

= 2 ( 2x +3 ) 2 · ( 2 )

= 4 ( 2x +3 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 81-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 81-te Ableitung:

f(81)(x) = e -x · ( -x +81 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +7 ) · e -0,6x -4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +7 ) · e -0,6x -4x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +4 ( x +7 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) -4

= 4 e -0,6x +4 ( x +7 ) · ( -0,6 e -0,6x ) -4

= 4 e -0,6x -2,4 ( x +7 ) · e -0,6x -4

= e -0,6x · ( 4 -2,4x -16,8 ) -4

= -4 + ( -2,4x +4 -16,8 ) · e -0,6x

= -4 + ( -2,4x -12,8 ) · e -0,6x