Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 7 5 e 3 5 x · 3 5

= 21 25 e 3 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x +4

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

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

= 3 x 2 · e -3x +4 -3 x 3 · e -3x +4

= e -3x +4 · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 e -2x

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

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

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

= 2 x 2 · e -2x +2 x · e -2x e -4x

= 2 · e -2x +4x · ( x 2 + x ) 1

= 2 · e 2x · ( x 2 + x ) 1

= 2 ( x 2 + x ) · e 2x 1

= 2 ( x 2 + x ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2x · ln( x 2 +8 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2x · ln( x 2 +8 )

f'(x)= 2 · ln( x 2 +8 ) + 2x · 1 x 2 +8 · ( 2x +0 )

= 2 ln( x 2 +8 ) + 2x · 1 x 2 +8 · ( 2x )

= 2 ln( x 2 +8 ) + 2x · 2 x x 2 +8

= 2 ln( x 2 +8 ) +4 x · x x 2 +8

= 2 ln( x 2 +8 ) +4 x 2 x 2 +8

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -3 ) · e 3x

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

= 3 e 3x + ( 3x -3 ) · 3 e 3x

= 3 e 3x +3 ( 3x -3 ) · e 3x

= e 3x · ( 9x -6 )

= ( 9x -6 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -x .

Lösung einblenden

Wir leiten f einfach mal ein paar mal ab und unteruschen, ob wir ein System erkennen können.

f(x) = 4 e -x

f'(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f''(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

f'''(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f(4)(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen positiv, bei den ungeraden negativ .

Somit gilt für die 77-te Ableitung:

f(77)(x) = -4 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -4 ) · e -0,5x -5

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

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

= -2 e -0,5x + ( x -4 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( x -6 )

= ( x -6 ) · e -0,5x