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)= 1 + 3 5 e 7 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 + 3 5 e 7 8 x

f'(x)= 0 + 3 5 e 7 8 x · 7 8

= 21 40 e 7 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 2 -4 ) · e 3x +5

f'(x)= ( 6x +0 ) · e 3x +5 + ( 3 x 2 -4 ) · e 3x +5 · 3

= 6x · e 3x +5 + ( 3 x 2 -4 ) · 3 e 3x +5

= 6 x · e 3x +5 +3 ( 3 x 2 -4 ) · e 3x +5

= e 3x +5 · ( 9 x 2 +6x -12 )

= ( 9 x 2 +6x -12 ) · e 3x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -2x

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

= 5 x 4 · e -2x + x 5 · ( -2 e -2x )

= 5 x 4 · e -2x -2 x 5 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 5 +5 x 4 )

= ( -2 x 5 +5 x 4 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -2x +1 · ( -2 +0 )

= 1 -2x +1 · ( -2 )

= - 2 -2x +1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 3x

= x 1 4 · e 3x

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

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

= 1 4 e 3x ( x 4 ) 3 + x 4 · 3 e 3x

= 1 4 e 3x ( x 4 ) 3 +3 x 4 · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 81-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 81-te Ableitung:

f(81)(x) = e -x · ( -x +81 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +4 ) · e -0,8x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +4 ) · e -0,8x -5x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +4 ( x +4 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) -5

= 4 e -0,8x +4 ( x +4 ) · ( -0,8 e -0,8x ) -5

= 4 e -0,8x -3,2 ( x +4 ) · e -0,8x -5

= 4 e -0,8x -5 -3,2 ( x +4 ) · e -0,8x