Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 3x

f'(x)= -3 e 3x · 3

= -9 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e x +3

f'(x)= 5 x 4 · e x +3 + x 5 · e x +3 · 1

= 5 x 4 · e x +3 + x 5 · e x +3

= e x +3 · ( x 5 +5 x 4 )

= ( x 5 +5 x 4 ) · e x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x -2

f'(x)= e -2x -2 · ( -2 )

= -2 e -2x -2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ln( x )

f'(x)= -5 x · 1

= - 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( 3x +5 ) 3

f'(x)= 9 ( 3x +5 ) 2 · ( 3 +0 )

= 9 ( 3x +5 ) 2 · ( 3 )

= 27 ( 3x +5 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 95-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 95-te Ableitung:

f(95)(x) = e -x · ( -x +95 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x +4 ) · e -0,6x -7x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -0,6x + ( x +4 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) -7

= e -0,6x + ( x +4 ) · ( -0,6 e -0,6x ) -7

= e -0,6x -0,6 ( x +4 ) · e -0,6x -7

= e -0,6x -7 -0,6 ( x +4 ) · e -0,6x