Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 4 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 4 e 2x

f'(x)= 3 4 e 2x · 2

= 3 2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= e -3x ( -2 x 5 - x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= e -3x ( -2 x 5 - x )

f'(x)= e -3x · ( -3 ) · ( -2 x 5 - x ) + e -3x · ( -10 x 4 -1 )

= -3 · e -3x ( -2 x 5 - x ) + e -3x ( -10 x 4 -1 )

= e -3x · ( 6 x 5 +3x -10 x 4 -1 )

= e -3x · ( 6 x 5 -10 x 4 +3x -1 )

= ( 6 x 5 -10 x 4 +3x -1 ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · x 3

f'(x)= e 3x · 3 · x 3 + e 3x · 3 x 2

= 3 · e 3x x 3 +3 · e 3x x 2

= e 3x · ( 3 x 3 +3 x 2 )

= ( 3 x 3 +3 x 2 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 4x -3 )

f'(x)= 1 4x -3 · ( 4 +0 )

= 1 4x -3 · ( 4 )

= 4 4x -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( e x -2 ) 5

f'(x)= -10 ( e x -2 ) 4 · ( e x +0 )

= -10 ( e x -2 ) 4 · ( e x )

= -10 ( e x -2 ) 4 · e x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 91-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 91-te Ableitung:

f(91)(x) = e -x · ( -x +91 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -4 ) · e -0,3x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -4 ) · e -0,3x -4

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +5 ( x -4 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

= 5 e -0,3x +5 ( x -4 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= 5 e -0,3x -1,5 ( x -4 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 5 -1,5x +6 )

= e -0,3x · ( -1,5x +11 )

= ( -1,5x +11 ) · e -0,3x