Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 + e -3x

f'(x)= 0 + e -3x · ( -3 )

= -3 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 -4x ) · e -3x -2

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

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

= ( 4x -4 ) · e -3x -2 -3 ( 2 x 2 -4x ) · e -3x -2

= e -3x -2 · ( 4x -4 + ( -6 x 2 +12x ) )

= e -3x -2 · ( -6 x 2 +16x -4 )

= ( -6 x 2 +16x -4 ) · e -3x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 e -3 x 3 +4 · ( -9 x 2 )

= 18 · e -3 x 3 +4 x 2

= 18 x 2 e -3 x 3 +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4x · ln( x -7 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4x · ln( x -7 )

f'(x)= 4 · ln( x -7 ) + 4x · 1 x -7 · ( 1 +0 )

= 4 ln( x -7 ) + 4x · 1 x -7 · ( 1 )

= 4 ln( x -7 ) + 4x · 1 x -7

= 4 ln( x -7 ) +4 x x -7

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 -2x +4

= 3 ( -2x +4 ) -1

=> f'(x) = -3 ( -2x +4 ) -2 · ( -2 +0 )

f'(x)= - 3 ( -2x +4 ) 2 · ( -2 +0 )

= - 3 ( -2x +4 ) 2 · ( -2 )

= 6 ( -2x +4 ) 2

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)= 2 ( x -7 ) · e -0,7x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -7 ) · e -0,7x -5

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,7x +2 ( x -7 ) · e -0,7x · ( -0,7 )+0

= 2 e -0,7x +2 ( x -7 ) · ( -0,7 e -0,7x )

= 2 e -0,7x -1,4 ( x -7 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( -1,4x +11,8 )

= ( -1,4x +11,8 ) · e -0,7x