Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 1 2 e -3x · ( -3 )

= - 3 2 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4x +3 ) · e 4x -5

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

= -4 e 4x -5 + ( -4x +3 ) · 4 e 4x -5

= -4 e 4x -5 +4 ( -4x +3 ) · e 4x -5

= e 4x -5 · ( -4 -16x +12 )

= e 4x -5 · ( -16x +8 )

= ( -16x +8 ) · e 4x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -1 ) · e x

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

= 2 e x + ( 2x -1 ) · e x

= e x · ( 2 +2x -1 )

= e x · ( 2x +1 )

= ( 2x +1 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -7 ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( x )

f'(x)= -7 x · 1

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -x -1

= x 1 4 · e -x -1

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

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

= 1 4 e -x -1 ( x 4 ) 3 + x 4 · ( - e -x -1 )

= 1 4 e -x -1 ( x 4 ) 3 - x 4 · e -x -1

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 95-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 95-te Ableitung:

f(95)(x) = e -x · ( -x +95 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x +5 ) · e -0,1x -6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +5 ) · e -0,1x -6x

f'(x)= - ( 1 +0 ) · e -0,1x - ( x +5 ) · e -0,1x · ( -0,1 ) -6

= - e -0,1x - ( x +5 ) · ( -0,1 e -0,1x ) -6

= - e -0,1x +0,1 ( x +5 ) · e -0,1x -6

= e -0,1x · ( -1 +0,1x +0,5 ) -6

= -6 + ( 0,1x -1 +0,5 ) · e -0,1x

= -6 + ( 0,1x -0,5 ) · e -0,1x