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)= - e 5 4 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - e 5 4 x

f'(x)= - e 5 4 x · 5 4

= - 5 4 e 5 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e x +1

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

= 4 x 3 · e x +1 + x 4 · e x +1

= e x +1 · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 e -3x

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

= 5 x 4 · e -3x - x 5 · ( -3 e -3x ) ( e -3x ) 2

= 5 x 4 · e -3x +3 x 5 · e -3x ( e -3x ) 2

= 3 x 5 · e -3x +5 x 4 · e -3x e -6x

= e -3x +6x · ( 3 x 5 +5 x 4 ) 1

= e 3x · ( 3 x 5 +5 x 4 ) 1

= ( 3 x 5 +5 x 4 ) · e 3x 1

= ( 3 x 5 +5 x 4 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 2 x 2 + x )

f'(x)= 1 2 x 2 + x · ( 4x +1 )

= 4x +1 2 x 2 + x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +6 ) · e -2x

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

= 2x · e -2x + ( x 2 +6 ) · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 +6 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 +2x -12 )

= ( -2 x 2 +2x -12 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 81-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 81-te Ableitung:

f(81)(x) = e -x · ( -x +81 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x -5 ) · e -0,4x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -5 ) · e -0,4x +5

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +3 ( x -5 ) · e -0,4x · ( -0,4 )+0

= 3 e -0,4x +3 ( x -5 ) · ( -0,4 e -0,4x )

= 3 e -0,4x -1,2 ( x -5 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( -1,2x +9 )

= ( -1,2x +9 ) · e -0,4x