Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 +2 e 9 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 +2 e 9 7 x

f'(x)= 0 + 2 e 9 7 x · 9 7

= 18 7 e 9 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= - x 1 2 +2 e 3x +3

=> f'(x) = - 1 2 x - 1 2 + 2 e 3x +3 · 3

f'(x)= - 1 2 x + 2 e 3x +3 · 3

= - 1 2 x +6 e 3x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 e 3x

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

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

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

= -3 x 3 · e 3x +3 x 2 · e 3x e 6x

= 3 · e 3x -6x · ( - x 3 + x 2 ) 1

= 3 · e -3x · ( - x 3 + x 2 ) 1

= 3 ( - x 3 + x 2 ) · e -3x 1

= 3 ( - x 3 + x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 ln( 2x )

f'(x)= -4 2x · 2

= - 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 -3x -3

= 2 ( -3x -3 ) 1 2

=> f'(x) = ( -3x -3 ) - 1 2 · ( -3 +0 )

f'(x)= 1 -3x -3 · ( -3 +0 )

= 1 -3x -3 · ( -3 )

= - 3 -3x -3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 85-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 85-te Ableitung:

f(85)(x) = e -x · ( -x +85 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -6 ) · e -0,5x -7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -6 ) · e -0,5x -7x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +5 ( x -6 ) · e -0,5x · ( -0,5 ) -7

= 5 e -0,5x +5 ( x -6 ) · ( -0,5 e -0,5x ) -7

= 5 e -0,5x -2,5 ( x -6 ) · e -0,5x -7

= 5 e -0,5x -7 -2,5 ( x -6 ) · e -0,5x