Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 2 e 6 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 2 e 6 7 x

f'(x)= 1 2 e 6 7 x · 6 7

= 3 7 e 6 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -5 x 2 +4x ) · e 4x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 2 +4x ) · e 4x -5

f'(x)= ( -10x +4 ) · e 4x -5 + ( -5 x 2 +4x ) · e 4x -5 · 4

= ( -10x +4 ) · e 4x -5 + ( -5 x 2 +4x ) · 4 e 4x -5

= ( -10x +4 ) · e 4x -5 +4 ( -5 x 2 +4x ) · e 4x -5

= e 4x -5 · ( -20 x 2 +16x -10x +4 )

= e 4x -5 · ( -20 x 2 +6x +4 )

= ( -20 x 2 +6x +4 ) · e 4x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -x

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

= 4 x 3 · e -x + x 4 · ( - e -x )

= 4 x 3 · e -x - x 4 · e -x

= e -x · ( - x 4 +4 x 3 )

= ( - x 4 +4 x 3 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -6 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -6 ln( 7x )

f'(x)= -6 7x · 7

= - 6 x

Ableiten (mit allem) LF

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 )

= 4 x 3 · e -3x + x 4 · ( -3 e -3x )

= 4 x 3 · e -3x -3 x 4 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 4 +4 x 3 )

= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 82-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 82-te Ableitung:

f(82)(x) = - e -x · ( -x +82 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +1 ) · e -0,8x +9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +1 ) · e -0,8x +9

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

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

= -5 e -0,8x +4 ( x +1 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( -5 +4x +4 )

= e -0,8x · ( 4x -1 )

= ( 4x -1 ) · e -0,8x