Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 -3 e -x

f'(x)= 0 -3 e -x · ( -1 )

= 3 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x -2

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

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

= 3 x 2 · e -x -2 - x 3 · e -x -2

= e -x -2 · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x x 3 -1

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

= -2 · e -2x ( x 3 -1 ) - e -2x · ( 3 x 2 ) ( x 3 -1 ) 2

= -2 · e -2x ( x 3 -1 )-3 · e -2x x 2 ( x 3 -1 ) 2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 3 · ln( x )

f'(x)= 9 x 2 · ln( x ) + 3 x 3 · 1 x · 1

= 9 x 2 ln( x ) + 3 x 3 · 1 x

= 9 x 2 ln( x ) +3 x 2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · e -2x

= x 1 2 · e -2x

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

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

= 1 2 e -2x x + x · ( -2 e -2x )

= 1 2 e -2x x -2 x · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 90-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 90-te Ableitung:

f(90)(x) = - e -x · ( -x +90 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -1 ) · e -0,1x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -1 ) · e -0,1x -5

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

= e -0,1x + ( x -1 ) · ( -0,1 e -0,1x )

= e -0,1x -0,1 ( x -1 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( -0,1x +1,1 )

= ( -0,1x +1,1 ) · e -0,1x