Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 3 5 e -x · ( -1 )

= - 3 5 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 4 -4 x 2 ) · e -x +4

f'(x)= ( -8 x 3 -8x ) · e -x +4 + ( -2 x 4 -4 x 2 ) · e -x +4 · ( -1 )

= ( -8 x 3 -8x ) · e -x +4 + ( -2 x 4 -4 x 2 ) · ( - e -x +4 )

= ( -8 x 3 -8x ) · e -x +4 - ( -2 x 4 -4 x 2 ) · e -x +4

= e -x +4 · ( 2 x 4 +4 x 2 + ( -8 x 3 -8x ) )

= e -x +4 · ( 2 x 4 -8 x 3 +4 x 2 -8x )

= ( 2 x 4 -8 x 3 +4 x 2 -8x ) · e -x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e x -3

f'(x)= -2 e x -3 · 1

= -2 e x -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 x 3 · ln( x +9 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 3 · ln( x +9 )

f'(x)= 9 x 2 · ln( x +9 ) + 3 x 3 · 1 x +9 · ( 1 +0 )

= 9 x 2 ln( x +9 ) + 3 x 3 · 1 x +9 · ( 1 )

= 9 x 2 ln( x +9 ) + 3 x 3 · 1 x +9

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

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · e -2x

= x 1 2 · e -2x

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

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

= 1 2 e -2x x + x · ( -2 e -2x )

= 1 2 e -2x x -2 x · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-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 79-te Ableitung:

f(79)(x) = e -x · ( -x +79 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -1 ) · e -0,5x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -1 ) · e -0,5x -4

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

= -2 e -0,5x -2 ( x -1 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= -2 e -0,5x + ( x -1 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( x -3 )

= ( x -3 ) · e -0,5x