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 e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 3 e -3x

f'(x)= 1 3 e -3x · ( -3 )

= - e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 5 -2 x 4 ) · e -4x +2

f'(x)= ( -15 x 4 -8 x 3 ) · e -4x +2 + ( -3 x 5 -2 x 4 ) · e -4x +2 · ( -4 )

= ( -15 x 4 -8 x 3 ) · e -4x +2 + ( -3 x 5 -2 x 4 ) · ( -4 e -4x +2 )

= ( -15 x 4 -8 x 3 ) · e -4x +2 -4 ( -3 x 5 -2 x 4 ) · e -4x +2

= e -4x +2 · ( 12 x 5 +8 x 4 + ( -15 x 4 -8 x 3 ) )

= e -4x +2 · ( 12 x 5 -7 x 4 -8 x 3 )

= ( 12 x 5 -7 x 4 -8 x 3 ) · e -4x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x x 5 -4

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

= e x ( x 5 -4 ) - e x · ( 5 x 4 ) ( x 5 -4 ) 2

= e x ( x 5 -4 )-5 · e x x 4 ( x 5 -4 ) 2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 x 3 · ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 x 3 · ln( x )

f'(x)= 21 x 2 · ln( x ) + 7 x 3 · 1 x · 1

= 21 x 2 ln( x ) + 7 x 3 · 1 x

= 21 x 2 ln( x ) +7 x 2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -6 ) · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -6 ) · e 2x

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

= 3 e 2x + ( 3x -6 ) · 2 e 2x

= 3 e 2x +2 ( 3x -6 ) · e 2x

= e 2x · ( 6x -9 )

= ( 6x -9 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 83-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 83-te Ableitung:

f(83)(x) = e -x · ( -x +83 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +5 ) · e -0,9x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +5 ) · e -0,9x -5

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -3 ( x +5 ) · e -0,9x · ( -0,9 )+0

= -3 e -0,9x -3 ( x +5 ) · ( -0,9 e -0,9x )

= -3 e -0,9x +2,7 ( x +5 ) · e -0,9x

= e -0,9x · ( 2,7x +10,5 )

= ( 2,7x +10,5 ) · e -0,9x