Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 3 e 4 5 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 3 e 4 5 x

f'(x)= 2 3 e 4 5 x · 4 5

= 8 15 e 4 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 4x +5

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

= 3 x 2 · e 4x +5 + x 3 · 4 e 4x +5

= 3 x 2 · e 4x +5 +4 x 3 · e 4x +5

= e 4x +5 · ( 4 x 3 +3 x 2 )

= ( 4 x 3 +3 x 2 ) · e 4x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e x -5

f'(x)= 2 e x -5 · 1

= 2 e x -5

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)= - 2 ( -2x +4 ) 3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 2 ( -2x +4 ) 3

= -2 ( -2x +4 ) -3

=> f'(x) = 6 ( -2x +4 ) -4 · ( -2 +0 )

f'(x)= 6 ( -2x +4 ) 4 · ( -2 +0 )

= 6 ( -2x +4 ) 4 · ( -2 )

= - 12 ( -2x +4 ) 4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-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 80-te Ableitung:

f(80)(x) = - e -x · ( -x +80 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -1 ) · e -0,1x + x

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

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

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

= e -0,1x · ( -4 +0,4x -0,4 ) +1

= 1 + ( 0,4x -4 -0,4 ) · e -0,1x

= 1 + ( 0,4x -4,4 ) · e -0,1x