Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 + 5 6 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 + 5 6 e 2x

f'(x)= 0 + 5 6 e 2x · 2

= 5 3 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 7 2 x 4 +3 e -3x -5 - x 3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 7 2 x 4 +3 e -3x -5 - x 3

= - 7 2 x 1 4 +3 e -3x -5 - x 3

=> f'(x) = - 7 8 x - 3 4 + 3 e -3x -5 · ( -3 ) -3 x 2

f'(x)= - 7 8 ( x 4 ) 3 + 3 e -3x -5 · ( -3 ) -3 x 2

= - 7 8 ( x 4 ) 3 -9 e -3x -5 -3 x 2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 5 +3 x 4 ) · e 3x

f'(x)= ( 5 x 4 +12 x 3 ) · e 3x + ( x 5 +3 x 4 ) · e 3x · 3

= ( 5 x 4 +12 x 3 ) · e 3x + ( x 5 +3 x 4 ) · 3 e 3x

= ( 5 x 4 +12 x 3 ) · e 3x +3 ( x 5 +3 x 4 ) · e 3x

= e 3x · ( 3 x 5 +9 x 4 + ( 5 x 4 +12 x 3 ) )

= e 3x · ( 3 x 5 +14 x 4 +12 x 3 )

= ( 3 x 5 +14 x 4 +12 x 3 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -2 x 2 -1 · ( -4x +0 )

= 1 -2 x 2 -1 · ( -4x )

= -4 x -2 x 2 -1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x -7 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -7 ) · e -3x

f'(x)= ( 2 +0 ) · e -3x + ( 2x -7 ) · e -3x · ( -3 )

= 2 e -3x + ( 2x -7 ) · ( -3 e -3x )

= 2 e -3x -3 ( 2x -7 ) · e -3x

= e -3x · ( -6x +23 )

= ( -6x +23 ) · 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)= 2 ( x +4 ) · e -0,3x +4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +4 ) · e -0,3x +4x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +2 ( x +4 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) +4

= 2 e -0,3x +2 ( x +4 ) · ( -0,3 e -0,3x ) +4

= 2 e -0,3x -0,6 ( x +4 ) · e -0,3x +4

= 2 e -0,3x +4 -0,6 ( x +4 ) · e -0,3x