Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 3 e -2x

f'(x)= 2 3 e -2x · ( -2 )

= - 4 3 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 4 +2 x 3 ) · e x

f'(x)= ( 8 x 3 +6 x 2 ) · e x + ( 2 x 4 +2 x 3 ) · e x

= e x · ( 2 x 4 +2 x 3 + ( 8 x 3 +6 x 2 ) )

= e x · ( 2 x 4 +10 x 3 +6 x 2 )

= ( 2 x 4 +10 x 3 +6 x 2 ) · e x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 e -2 x 3 +2 · ( -6 x 2 )

= 12 · e -2 x 3 +2 x 2

= 12 x 2 e -2 x 3 +2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -5x -4 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5x -4 )

f'(x)= 1 -5x -4 · ( -5 +0 )

= 1 -5x -4 · ( -5 )

= - 5 -5x -4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 2 x 2 -4

= 2 ( 2 x 2 -4 ) 1 2

=> f'(x) = ( 2 x 2 -4 ) - 1 2 · ( 4x +0 )

f'(x)= 1 2 x 2 -4 · ( 4x +0 )

= 1 2 x 2 -4 · ( 4x )

= 4 x 2 x 2 -4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-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 77-te Ableitung:

f(77)(x) = e -x · ( -x +77 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -4 ) · e -0,7x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -4 ) · e -0,7x +3

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -2 ( x -4 ) · e -0,7x · ( -0,7 )+0

= -2 e -0,7x -2 ( x -4 ) · ( -0,7 e -0,7x )

= -2 e -0,7x +1,4 ( x -4 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( -2 +1,4x -5,6 )

= e -0,7x · ( 1,4x -7,6 )

= ( 1,4x -7,6 ) · e -0,7x