Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e 5 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 5 8 x

f'(x)= -3 e 5 8 x · 5 8

= - 15 8 e 5 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -5x -5

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

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

= 4 x 3 · e -5x -5 -5 x 4 · e -5x -5

= e -5x -5 · ( -5 x 4 +4 x 3 )

= ( -5 x 4 +4 x 3 ) · e -5x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 e -3x

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

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

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

= 3 x 4 · e -3x +4 x 3 · e -3x e -6x

= e -3x +6x · ( 3 x 4 +4 x 3 ) 1

= e 3x · ( 3 x 4 +4 x 3 ) 1

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x 1

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 x 2 · ln( x +4 )

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

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

= 4 x ln( x +4 ) + 2 x 2 · 1 x +4

= 4 x ln( x +4 ) +2 x 2 x +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · e 3x

= x 1 2 · e 3x

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

f'(x)= 1 2 x · e 3x + x · e 3x · 3

= 1 2 e 3x x + x · 3 e 3x

= 1 2 e 3x x +3 x · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 76-te Ableitung der Funktion f(x)= e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -x

f'(x) = e -x · ( -1 ) = - e -x

f''(x) = - e -x · ( -1 ) = e -x

f'''(x) = e -x · ( -1 ) = - e -x

f(4)(x) = - e -x · ( -1 ) = 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 76-te Ableitung:

f(76)(x) = e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +1 ) · e -0,8x +5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +1 ) · e -0,8x +5x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -2 ( x +1 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +5

= -2 e -0,8x -2 ( x +1 ) · ( -0,8 e -0,8x ) +5

= -2 e -0,8x +1,6 ( x +1 ) · e -0,8x +5

= -2 e -0,8x +5 +1,6 ( x +1 ) · e -0,8x