Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e -x

f'(x)= -2 e -x · ( -1 )

= 2 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -2x +1

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

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

= 2 x · e -2x +1 -2 x 2 · e -2x +1

= e -2x +1 · ( -2 x 2 +2x )

= ( -2 x 2 +2x ) · e -2x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -2x

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

= 4 x 3 · e -2x + x 4 · ( -2 e -2x )

= 4 x 3 · e -2x -2 x 4 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 4 +4 x 3 )

= ( -2 x 4 +4 x 3 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -9 ln( 3x )

f'(x)= -9 3x · 3

= - 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2 x 2 -8 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 -8 ) · e -3x

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

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

= 4 x · e -3x -3 ( 2 x 2 -8 ) · e -3x

= e -3x · ( -6 x 2 +24 +4x )

= e -3x · ( -6 x 2 +4x +24 )

= ( -6 x 2 +4x +24 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 68-te Ableitung der Funktion f(x)= -3 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -3 e -0,95x

f'(x) = -3 e -0,95x · ( -0,95 ) = 2,85 e -0,95x

f''(x) = 2,85 e -0,95x · ( -0,95 ) = -2,7075 e -0,95x

f'''(x) = -2,7075 e -0,95x · ( -0,95 ) = 2,5721 e -0,95x

f(4)(x) = 2,5721 e -0,95x · ( -0,95 ) = -2,4435 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 68-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 68 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 68

Somit gilt für die 68-te Ableitung:

f(68)(x) = ( -0,95 ) 68 · ( -3 e -0,95x )

-0,092 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x +7 ) · e -0,7x +4

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

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

= e -0,7x -0,7 ( x +7 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( 1 -0,7x -4,9 )

= e -0,7x · ( -0,7x -3,9 )

= ( -0,7x -3,9 ) · e -0,7x