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)= 4 5 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 5 e 2x

f'(x)= 4 5 e 2x · 2

= 8 5 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -4x +3

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

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

= 2 x · e -4x +3 -4 x 2 · e -4x +3

= e -4x +3 · ( -4 x 2 +2x )

= ( -4 x 2 +2x ) · e -4x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 5 -2 x 3 ) · e 2x

f'(x)= ( -25 x 4 -6 x 2 ) · e 2x + ( -5 x 5 -2 x 3 ) · e 2x · 2

= ( -25 x 4 -6 x 2 ) · e 2x + ( -5 x 5 -2 x 3 ) · 2 e 2x

= ( -25 x 4 -6 x 2 ) · e 2x +2 ( -5 x 5 -2 x 3 ) · e 2x

= e 2x · ( -10 x 5 -4 x 3 + ( -25 x 4 -6 x 2 ) )

= e 2x · ( -10 x 5 -25 x 4 -4 x 3 -6 x 2 )

= ( -10 x 5 -25 x 4 -4 x 3 -6 x 2 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 ln( 2x )

f'(x)= -4 2x · 2

= - 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +5 ) · e -3x

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

= 3 e -3x + ( 3x +5 ) · ( -3 e -3x )

= 3 e -3x -3 ( 3x +5 ) · e -3x

= e -3x · ( 3 -9x -15 )

= e -3x · ( -9x -12 )

= ( -9x -12 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 86-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 86-te Ableitung:

f(86)(x) = - e -x · ( -x +86 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -1 ) · e -0,9x +7 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -1 ) · e -0,9x +7

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,9x +4 ( x -1 ) · e -0,9x · ( -0,9 )+0

= 4 e -0,9x +4 ( x -1 ) · ( -0,9 e -0,9x )

= 4 e -0,9x -3,6 ( x -1 ) · e -0,9x

= e -0,9x · ( 4 -3,6x +3,6 )

= e -0,9x · ( -3,6x +7,6 )

= ( -3,6x +7,6 ) · e -0,9x