Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 -2 e 2 3 x

f'(x)= 0 -2 e 2 3 x · 2 3

= - 4 3 e 2 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 5 x 3 - x ) · e x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 3 - x ) · e x -1

f'(x)= ( 15 x 2 -1 ) · e x -1 + ( 5 x 3 - x ) · e x -1 · 1

= ( 15 x 2 -1 ) · e x -1 + ( 5 x 3 - x ) · e x -1

= e x -1 · ( 15 x 2 -1 + ( 5 x 3 - x ) )

= e x -1 · ( 5 x 3 +15 x 2 - x -1 )

= ( 5 x 3 +15 x 2 - x -1 ) · e x -1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e -2 x 3 +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e -2 x 3 +1

f'(x)= -3 e -2 x 3 +1 · ( -6 x 2 )

= 18 · e -2 x 3 +1 x 2

= 18 x 2 e -2 x 3 +1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 x 3 · ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 x 3 · ln( x )

f'(x)= 21 x 2 · ln( x ) + 7 x 3 · 1 x · 1

= 21 x 2 ln( x ) + 7 x 3 · 1 x

= 21 x 2 ln( x ) +7 x 2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 +1 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +1 ) · e -3x

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

= 2x · e -3x + ( x 2 +1 ) · ( -3 e -3x )

= 2 x · e -3x -3 ( x 2 +1 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 x 2 +2x -3 )

= ( -3 x 2 +2x -3 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 84-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 84-te Ableitung:

f(84)(x) = - e -x · ( -x +84 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +1 ) · e -0,2x -7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +1 ) · e -0,2x -7x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +4 ( x +1 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) -7

= 4 e -0,2x +4 ( x +1 ) · ( -0,2 e -0,2x ) -7

= 4 e -0,2x -0,8 ( x +1 ) · e -0,2x -7

= 4 e -0,2x -7 -0,8 ( x +1 ) · e -0,2x