Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 8 e 1 3 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 8 e 1 3 x

f'(x)= 7 8 e 1 3 x · 1 3

= 7 24 e 1 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 3x -3

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

= 4 x 3 · e 3x -3 + x 4 · 3 e 3x -3

= 4 x 3 · e 3x -3 +3 x 4 · e 3x -3

= e 3x -3 · ( 4 x 3 +3 x 4 )

= e 3x -3 · ( 3 x 4 +4 x 3 )

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( - x 2 +2x ) · e -3x

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

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

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

= e -3x · ( -2x +2 + ( 3 x 2 -6x ) )

= e -3x · ( 3 x 2 -8x +2 )

= ( 3 x 2 -8x +2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -2 x 3 +2 x 2 · ( -6 x 2 +4x )

= -6 x 2 +4x -2 x 3 +2 x 2

= -2 · 1 · ( 3x -2 ) -2 x · ( x -1 )

= -2( 3x -2 ) -2 x · ( x -1 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +2 ) · e -2x

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

= 2 e -2x + ( 2x +2 ) · ( -2 e -2x )

= 2 e -2x -2 ( 2x +2 ) · e -2x

= e -2x · ( -4x -4 +2 )

= e -2x · ( -4x -2 )

= ( -4x -2 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-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 78-te Ableitung:

f(78)(x) = e x · ( x +78 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,2x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,2x +6

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

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

= -2 e -0,2x +0,4 ( x +2 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 0,4x +0,8 -2 )

= e -0,2x · ( 0,4x -1,2 )

= ( 0,4x -1,2 ) · e -0,2x