Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e -x

f'(x)= - e -x · ( -1 )

= e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 1 2 x 5 + e 2x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 1 2 x 5 + e 2x +3

f'(x)= - 5 2 x 4 + e 2x +3 · 2

= - 5 2 x 4 +2 e 2x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4 x 2 +2x ) · e -x

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

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

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

= e -x · ( 4 x 2 -2x -8x +2 )

= e -x · ( 4 x 2 -10x +2 )

= ( 4 x 2 -10x +2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 - x 3 -3x · ( -3 x 2 -3 )

= -3 x 2 -3 - x 3 -3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 3 ( e x -2 ) 2 · ( e x +0 )

= 3 ( e x -2 ) 2 · ( e x )

= 3 ( e x -2 ) 2 · e x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 87-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 87-te Ableitung:

f(87)(x) = e -x · ( -x +87 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -3 ) · e -0,8x -4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -3 ) · e -0,8x -4x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +4 ( x -3 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) -4

= 4 e -0,8x +4 ( x -3 ) · ( -0,8 e -0,8x ) -4

= 4 e -0,8x -3,2 ( x -3 ) · e -0,8x -4

= e -0,8x · ( 4 -3,2x +9,6 ) -4

= -4 + ( -3,2x +4 +9,6 ) · e -0,8x

= -4 + ( -3,2x +13,6 ) · e -0,8x