Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= e 5 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= e 5 8 x

f'(x)= e 5 8 x · 5 8

= 5 8 e 5 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 2 +3 ) · e -3x

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

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

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

= e -3x · ( 6 x 2 -4x -9 )

= ( 6 x 2 -4x -9 ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= e 2x · 2 · ( 5 x 5 + x 2 ) - e 2x · ( 25 x 4 +2x ) ( 5 x 5 + x 2 ) 2

= 2 · e 2x ( 5 x 5 + x 2 ) - e 2x ( 25 x 4 +2x ) ( 5 x 5 + x 2 ) 2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 3 x 2 +5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 3 x 2 +5x )

f'(x)= 1 3 x 2 +5x · ( 6x +5 )

= 6x +5 3 x 2 +5x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -9 ) · e -2x

f'(x)= ( 2x +0 ) · e -2x + ( x 2 -9 ) · e -2x · ( -2 )

= 2x · e -2x + ( x 2 -9 ) · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 -9 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 +2x +18 )

= ( -2 x 2 +2x +18 ) · e -2x

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)= -3 ( x -4 ) · e -0,8x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -4 ) · e -0,8x +3x

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -3 ( x -4 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +3

= -3 e -0,8x -3 ( x -4 ) · ( -0,8 e -0,8x ) +3

= -3 e -0,8x +2,4 ( x -4 ) · e -0,8x +3

= -3 e -0,8x +3 +2,4 ( x -4 ) · e -0,8x