Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 + 7 6 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 + 7 6 e 2x

f'(x)= 0 + 7 6 e 2x · 2

= 7 3 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x ( 4x -3 )

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

= e x ( 4x -3 ) + e x · ( 4 )

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

= e x · ( 4x -3 +4 )

= e x · ( 4x +1 )

= ( 4x +1 ) · e x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 2x · ( - x 3 -2 x 2 )

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

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

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

= e 2x · ( -2 x 3 -7 x 2 -4x )

= ( -2 x 3 -7 x 2 -4x ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5 x 3 -4x )

f'(x)= 1 5 x 3 -4x · ( 15 x 2 -4 )

= 15 x 2 -4 5 x 3 -4x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +2 ) · e 2x

f'(x)= ( 3 +0 ) · e 2x + ( 3x +2 ) · e 2x · 2

= 3 e 2x + ( 3x +2 ) · 2 e 2x

= 3 e 2x +2 ( 3x +2 ) · e 2x

= e 2x · ( 6x +4 +3 )

= e 2x · ( 6x +7 )

= ( 6x +7 ) · e 2x

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)= 2 ( x +2 ) · e -0,5x +9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +2 ) · e -0,5x +9x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +2 ( x +2 ) · e -0,5x · ( -0,5 ) +9

= 2 e -0,5x +2 ( x +2 ) · ( -0,5 e -0,5x ) +9

= 2 e -0,5x - ( x +2 ) · e -0,5x +9

= e -0,5x · ( -x -2 +2 ) +9

= 9 + ( -x -2 +2 ) · e -0,5x

= 9 - x · e -0,5x