Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e -x

f'(x)= 3 e -x · ( -1 )

= -3 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3 x 2 -1 ) · e -5x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 2 -1 ) · e -5x +1

f'(x)= ( 6x +0 ) · e -5x +1 + ( 3 x 2 -1 ) · e -5x +1 · ( -5 )

= 6x · e -5x +1 + ( 3 x 2 -1 ) · ( -5 e -5x +1 )

= 6 x · e -5x +1 -5 ( 3 x 2 -1 ) · e -5x +1

= e -5x +1 · ( -15 x 2 +6x +5 )

= ( -15 x 2 +6x +5 ) · e -5x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e x 2 +5

f'(x)= 3 e x 2 +5 · 2x

= 6 · e x 2 +5 x

= 6 x e x 2 +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2x · ln( x )

f'(x)= 2 · ln( x ) + 2x · 1 x · 1

= 2 ln( x ) + 2x · 1 x

= 2 ln( x ) +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -2 ) · e 2x

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

= 2x · e 2x + ( x 2 -2 ) · 2 e 2x

= 2 x · e 2x +2 ( x 2 -2 ) · e 2x

= e 2x · ( 2 x 2 +2x -4 )

= ( 2 x 2 +2x -4 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 93-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 93-te Ableitung:

f(93)(x) = e -x · ( -x +93 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +5 ) · e -0,2x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +5 ) · e -0,2x +1

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -3 ( x +5 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

= -3 e -0,2x -3 ( x +5 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= -3 e -0,2x +0,6 ( x +5 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 0,6x +0 )

= e -0,2x · 0,6x

= e -0,2x · 0,6x

= e -0,2x · 0,6x

= e -0,2x · 0,6x

= e -0,2x · 0,6x

= e -0,2x · 0,6x

= e -0,2x · 0,6x

= 0,6x · e -0,2x