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)= -3 + 7 8 e -x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 + 7 8 e -x

f'(x)= 0 + 7 8 e -x · ( -1 )

= - 7 8 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

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

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x

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

= 3 x 2 · e -3x + x 3 · ( -3 e -3x )

= 3 x 2 · e -3x -3 x 3 · e -3x

= 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( -2x +2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -2x +2 · ( -2 +0 )

= 1 -2x +2 · ( -2 )

= - 2 -2x +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 sin( -x +5 )

f'(x)= 3 cos( -x +5 ) · ( -1 +0 )

= 3 cos( -x +5 ) · ( -1 )

= -3 cos( -x +5 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 76-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 76-te Ableitung:

f(76)(x) = - e -x · ( -x +76 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -7 ) · e -0,4x -6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -7 ) · e -0,4x -6x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +4 ( x -7 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) -6

= 4 e -0,4x +4 ( x -7 ) · ( -0,4 e -0,4x ) -6

= 4 e -0,4x -1,6 ( x -7 ) · e -0,4x -6

= e -0,4x · ( 4 -1,6x +11,2 ) -6

= -6 + ( -1,6x +4 +11,2 ) · e -0,4x

= -6 + ( -1,6x +15,2 ) · e -0,4x