Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -1 + 3 5 e 3x

f'(x)= 0 + 3 5 e 3x · 3

= 9 5 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4x +1 ) · e -2x +4

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

= 4 e -2x +4 + ( 4x +1 ) · ( -2 e -2x +4 )

= 4 e -2x +4 -2 ( 4x +1 ) · e -2x +4

= e -2x +4 · ( -8x +2 )

= ( -8x +2 ) · e -2x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

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

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

= ( x 2 -3 ) · e -x +2 x · e -x e -2x

= e -x +2x · ( x 2 +2x -3 ) 1

= e x · ( x 2 +2x -3 ) 1

= ( x 2 +2x -3 ) · e x 1

= ( x 2 +2x -3 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 x 2 · ln( x 2 -9 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 x 2 · ln( x 2 -9 )

f'(x)= 4x · ln( x 2 -9 ) + 2 x 2 · 1 x 2 -9 · ( 2x +0 )

= 4 x ln( x 2 -9 ) + 2 x 2 · 1 x 2 -9 · ( 2x )

= 4 x ln( x 2 -9 ) + 2 x 2 · 2 x x 2 -9

= 4 x ln( x 2 -9 ) +4 x 2 · x x 2 -9

= 4 x ln( x 2 -9 ) +4 x 3 x 2 -9

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -4( -2 x 3 -4 ) · ( -6 x 2 +0 )

= -4( -2 x 3 -4 ) · ( -6 x 2 )

= 24 ( -2 x 3 -4 ) x 2

= 24 x 2 ( -2 x 3 -4 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -x

f'(x) = 3 e -x · ( -1 ) = -3 e -x

f''(x) = -3 e -x · ( -1 ) = 3 e -x

f'''(x) = 3 e -x · ( -1 ) = -3 e -x

f(4)(x) = -3 e -x · ( -1 ) = 3 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 75-te Ableitung:

f(75)(x) = -3 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +4 ) · e -0,4x -4

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

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

= -5 e -0,4x +2 ( x +4 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( 2x +3 )

= ( 2x +3 ) · e -0,4x