Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 2 e x

f'(x)= 1 2 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x +2

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

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

= 3 x 2 · e -2x +2 -2 x 3 · e -2x +2

= e -2x +2 · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x · ( -2 x 2 -4x )

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

= e x · ( -4x -4 + ( -2 x 2 -4x ) )

= e x · ( -2 x 2 -8x -4 )

= ( -2 x 2 -8x -4 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 x 2 · ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 x 2 · ln( x )

f'(x)= 14x · ln( x ) + 7 x 2 · 1 x · 1

= 14 x ln( x ) + 7 x 2 · 1 x

= 14 x ln( x ) +7x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -5 ) · e 3x

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

= e 3x + ( x -5 ) · 3 e 3x

= e 3x +3 ( x -5 ) · e 3x

= e 3x · ( 3x -14 )

= ( 3x -14 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 94-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 94-te Ableitung:

f(94)(x) = - e -x · ( -x +94 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x +7 ) · e -0,4x -6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +7 ) · e -0,4x -6

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +5 ( x +7 ) · e -0,4x · ( -0,4 )+0

= 5 e -0,4x +5 ( x +7 ) · ( -0,4 e -0,4x )

= 5 e -0,4x -2 ( x +7 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( -2x -9 )

= ( -2x -9 ) · e -0,4x