Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 +3 e 2 3 x

f'(x)= 0 + 3 e 2 3 x · 2 3

= 2 e 2 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 x 4 + e 2x -3

= x -4 + e 2x -3

=> f'(x) = -4 x -5 + e 2x -3 · 2

f'(x)= - 4 x 5 + e 2x -3 · 2

= - 4 x 5 +2 e 2x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e - x 3 +3 · ( -3 x 2 )

= -6 · e - x 3 +3 x 2

= -6 x 2 e - x 3 +3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · ln( x 2 +6 )

f'(x)= 3 x 2 · ln( x 2 +6 ) + x 3 · 1 x 2 +6 · ( 2x +0 )

= 3 x 2 ln( x 2 +6 ) + x 3 · 1 x 2 +6 · ( 2x )

= 3 x 2 ln( x 2 +6 ) + x 3 · 2 x x 2 +6

= 3 x 2 ln( x 2 +6 ) +2 x 3 · x x 2 +6

= 3 x 2 ln( x 2 +6 ) +2 x 4 x 2 +6

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

=> f'(x) = 3 ( -2 x 2 -3 ) -2 · ( -4x +0 )

f'(x)= 3 ( -2 x 2 -3 ) 2 · ( -4x +0 )

= 3 ( -2 x 2 -3 ) 2 · ( -4x )

= -12 x ( -2 x 2 -3 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-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 78-te Ableitung:

f(78)(x) = - e -x · ( -x +78 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +5 ) · e -0,2x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +5 ) · e -0,2x +5

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -4 ( x +5 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

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

= -4 e -0,2x +0,8 ( x +5 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 0,8x +0 )

= e -0,2x · 0,8x

= e -0,2x · 0,8x

= e -0,2x · 0,8x

= e -0,2x · 0,8x

= e -0,2x · 0,8x

= e -0,2x · 0,8x

= e -0,2x · 0,8x

= 0,8x · e -0,2x