Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 3 e 1 4 x

f'(x)= 4 3 e 1 4 x · 1 4

= 1 3 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= x -4 -2 e -3x +1

=> f'(x) = -4 x -5 -2 e -3x +1 · ( -3 )

f'(x)= - 4 x 5 -2 e -3x +1 · ( -3 )

= - 4 x 5 +6 e -3x +1

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)= -6 ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -6 ln( x )

f'(x)= -6 x · 1

= - 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x -8 ) · e 3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -8 ) · e 3x

f'(x)= ( 2 +0 ) · e 3x + ( 2x -8 ) · e 3x · 3

= 2 e 3x + ( 2x -8 ) · 3 e 3x

= 2 e 3x +3 ( 2x -8 ) · e 3x

= e 3x · ( 2 +6x -24 )

= e 3x · ( 6x -22 )

= ( 6x -22 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 76-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 76-te Ableitung:

f(76)(x) = - e -x · ( -x +76 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +2 ) · e -0,8x +9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +2 ) · e -0,8x +9x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +3 ( x +2 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +9

= 3 e -0,8x +3 ( x +2 ) · ( -0,8 e -0,8x ) +9

= 3 e -0,8x -2,4 ( x +2 ) · e -0,8x +9

= e -0,8x · ( 3 -2,4x -4,8 ) +9

= 9 + ( -2,4x +3 -4,8 ) · e -0,8x

= 9 + ( -2,4x -1,8 ) · e -0,8x