Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 5 e 9 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 5 e 9 8 x

f'(x)= 4 5 e 9 8 x · 9 8

= 9 10 e 9 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -5 x 3 -4x ) · e 2x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 3 -4x ) · e 2x +1

f'(x)= ( -15 x 2 -4 ) · e 2x +1 + ( -5 x 3 -4x ) · e 2x +1 · 2

= ( -15 x 2 -4 ) · e 2x +1 + ( -5 x 3 -4x ) · 2 e 2x +1

= ( -15 x 2 -4 ) · e 2x +1 +2 ( -5 x 3 -4x ) · e 2x +1

= e 2x +1 · ( -15 x 2 -4 + ( -10 x 3 -8x ) )

= e 2x +1 · ( -10 x 3 -15 x 2 -8x -4 )

= ( -10 x 3 -15 x 2 -8x -4 ) · e 2x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e -2x -1 · ( -2 )

= -4 e -2x -1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 7x · ln( x )

f'(x)= 7 · ln( x ) + 7x · 1 x · 1

= 7 ln( x ) + 7x · 1 x

= 7 ln( x ) +7

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( 2x -2 ) 2

f'(x)= -4( 2x -2 ) · ( 2 +0 )

= -4( 2x -2 ) · ( 2 )

= -8( 2x -2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 86-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 86-te Ableitung:

f(86)(x) = - e -x · ( -x +86 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x +7 ) · e -0,3x -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +7 ) · e -0,3x -3x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +5 ( x +7 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) -3

= 5 e -0,3x +5 ( x +7 ) · ( -0,3 e -0,3x ) -3

= 5 e -0,3x -1,5 ( x +7 ) · e -0,3x -3

= 5 e -0,3x -3 -1,5 ( x +7 ) · e -0,3x