Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e x

f'(x)= - e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 4 · e 4x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 4x -3

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

= 4 x 3 · e 4x -3 + x 4 · 4 e 4x -3

= 4 x 3 · e 4x -3 +4 x 4 · e 4x -3

= e 4x -3 · ( 4 x 4 +4 x 3 )

= ( 4 x 4 +4 x 3 ) · e 4x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -1 ) · e 2x

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

= e 2x + ( x -1 ) · 2 e 2x

= e 2x +2 ( x -1 ) · e 2x

= e 2x · ( 1 +2x -2 )

= e 2x · ( 2x -1 )

= ( 2x -1 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ln( 4x )

f'(x)= -3 4x · 4

= - 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -4 ) · e -2x

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

= 2 e -2x + ( 2x -4 ) · ( -2 e -2x )

= 2 e -2x -2 ( 2x -4 ) · e -2x

= e -2x · ( 2 -4x +8 )

= e -2x · ( -4x +10 )

= ( -4x +10 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 76-te Ableitung der Funktion f(x)= -3 e -x .

Lösung einblenden

Wir leiten f einfach mal ein paar mal ab und unteruschen, ob wir ein System erkennen können.

f(x) = -3 e -x

f'(x) = -3 e -x · ( -1 ) = 3 e -x

f''(x) = 3 e -x · ( -1 ) = -3 e -x

f'''(x) = -3 e -x · ( -1 ) = 3 e -x

f(4)(x) = 3 e -x · ( -1 ) = -3 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 76-te Ableitung:

f(76)(x) = -3 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +1 ) · e -0,5x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +1 ) · e -0,5x +3

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,5x -2 ( x +1 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= -2 e -0,5x -2 ( x +1 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= -2 e -0,5x + ( x +1 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( -2 + x +1 )

= e -0,5x · ( x -1 )

= ( x -1 ) · e -0,5x