Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 2 e -3x · ( -3 )

= -6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -x +5

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

= 2 x · e -x +5 + x 2 · ( - e -x +5 )

= 2 x · e -x +5 - x 2 · e -x +5

= e -x +5 · ( - x 2 +2x )

= ( - x 2 +2x ) · e -x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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)= -3 ( -x +3 ) 5 und vereinfache:

Lösung einblenden

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

f'(x)= -15 ( -x +3 ) 4 · ( -1 +0 )

= -15 ( -x +3 ) 4 · ( -1 )

= 15 ( -x +3 ) 4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 83-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -x

f'(x) = 3 e -x · ( -1 ) = -3 e -x

f''(x) = -3 e -x · ( -1 ) = 3 e -x

f'''(x) = 3 e -x · ( -1 ) = -3 e -x

f(4)(x) = -3 e -x · ( -1 ) = 3 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 83-te Ableitung:

f(83)(x) = -3 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +7 ) · e -0,7x +9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +7 ) · e -0,7x +9

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

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

= -4 e -0,7x +2,8 ( x +7 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( 2,8x +15,6 )

= ( 2,8x +15,6 ) · e -0,7x