Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e -3x

f'(x)= -2 e -3x · ( -3 )

= 6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -4 x 3 -4 ) · e -2x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -4 x 3 -4 ) · e -2x +5

f'(x)= ( -12 x 2 +0 ) · e -2x +5 + ( -4 x 3 -4 ) · e -2x +5 · ( -2 )

= -12 x 2 · e -2x +5 + ( -4 x 3 -4 ) · ( -2 e -2x +5 )

= -12 x 2 · e -2x +5 -2 ( -4 x 3 -4 ) · e -2x +5

= e -2x +5 · ( -12 x 2 +8 x 3 +8 )

= e -2x +5 · ( 8 x 3 -12 x 2 +8 )

= ( 8 x 3 -12 x 2 +8 ) · e -2x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x +4

f'(x)= e x +4 · 1

= e x +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -2 x 2 -1 )

f'(x)= 1 -2 x 2 -1 · ( -4x +0 )

= 1 -2 x 2 -1 · ( -4x )

= -4 x -2 x 2 -1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( e -3x -1 ) 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( e -3x -1 ) 4

f'(x)= -8 ( e -3x -1 ) 3 · ( e -3x · ( -3 )+0 )

= -8 ( e -3x -1 ) 3 · ( -3 e -3x )

= 24 ( e -3x -1 ) 3 · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 91-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 91-te Ableitung:

f(91)(x) = e -x · ( -x +91 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x -5 ) · e -0,3x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -5 ) · e -0,3x +6

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

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

= -3 e -0,3x +0,9 ( x -5 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 0,9x -4,5 -3 )

= e -0,3x · ( 0,9x -7,5 )

= ( 0,9x -7,5 ) · e -0,3x