Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 + 5 6 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 + 5 6 e -2x

f'(x)= 0 + 5 6 e -2x · ( -2 )

= - 5 3 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x ( 3 x 5 -5 x 4 )

f'(x)= e -x · ( -1 ) · ( 3 x 5 -5 x 4 ) + e -x · ( 15 x 4 -20 x 3 )

= - e -x ( 3 x 5 -5 x 4 ) + e -x ( 15 x 4 -20 x 3 )

= e -x · ( -3 x 5 +5 x 4 + ( 15 x 4 -20 x 3 ) )

= e -x · ( -3 x 5 +20 x 4 -20 x 3 )

= ( -3 x 5 +20 x 4 -20 x 3 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -x +4 e 2x

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

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

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

= - e 2x -2 ( -x +4 ) · e 2x e 4x

= - e 2x -4x · ( -2x +9 ) 1

= - e -2x · ( -2x +9 ) 1

= - ( -2x +9 ) · e -2x 1

= - ( -2x +9 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 6 x 2 · ln( x 2 -6 )

f'(x)= 12x · ln( x 2 -6 ) + 6 x 2 · 1 x 2 -6 · ( 2x +0 )

= 12 x ln( x 2 -6 ) + 6 x 2 · 1 x 2 -6 · ( 2x )

= 12 x ln( x 2 -6 ) + 6 x 2 · 2 x x 2 -6

= 12 x ln( x 2 -6 ) +12 x 2 · x x 2 -6

= 12 x ln( x 2 -6 ) +12 x 3 x 2 -6

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -1 ) · e 2x

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

= e 2x + ( x -1 ) · 2 e 2x

= e 2x +2 ( x -1 ) · e 2x

= e 2x · ( 2x -1 )

= ( 2x -1 ) · 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 = e x · ( x +1 )

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

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

f(4)(x) = e x · ( 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.

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)= -5 ( x +3 ) · e -0,6x +9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +3 ) · e -0,6x +9

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

= -5 e -0,6x -5 ( x +3 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -5 e -0,6x +3 ( x +3 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 3x +4 )

= ( 3x +4 ) · e -0,6x