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 + 3 4 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 3 4 e -2x · ( -2 )

= - 3 2 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -x -5

f'(x)= 4 x 3 · e -x -5 + x 4 · e -x -5 · ( -1 )

= 4 x 3 · e -x -5 + x 4 · ( - e -x -5 )

= 4 x 3 · e -x -5 - x 4 · e -x -5

= e -x -5 · ( - x 4 +4 x 3 )

= ( - x 4 +4 x 3 ) · e -x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -2x

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

= 4 x 3 · e -2x + x 4 · ( -2 e -2x )

= 4 x 3 · e -2x -2 x 4 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 4 +4 x 3 )

= ( -2 x 4 +4 x 3 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5x +3 )

f'(x)= 1 5x +3 · ( 5 +0 )

= 1 5x +3 · ( 5 )

= 5 5x +3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -7 ) · e 2x

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

= 2 e 2x + ( 2x -7 ) · 2 e 2x

= 2 e 2x +2 ( 2x -7 ) · e 2x

= e 2x · ( 2 +4x -14 )

= e 2x · ( 4x -12 )

= ( 4x -12 ) · 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)= -3 ( x -6 ) · e -0,4x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -6 ) · e -0,4x -1

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,4x -3 ( x -6 ) · e -0,4x · ( -0,4 )+0

= -3 e -0,4x -3 ( x -6 ) · ( -0,4 e -0,4x )

= -3 e -0,4x +1,2 ( x -6 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( -3 +1,2x -7,2 )

= e -0,4x · ( 1,2x -10,2 )

= ( 1,2x -10,2 ) · e -0,4x