Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 4 5 e -3x · ( -3 )

= - 12 5 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 5x -5

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

= 3 x 2 · e 5x -5 + x 3 · 5 e 5x -5

= 3 x 2 · e 5x -5 +5 x 3 · e 5x -5

= e 5x -5 · ( 5 x 3 +3 x 2 )

= ( 5 x 3 +3 x 2 ) · e 5x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +1 ) · e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +1 ) · e -2x

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

= e -2x + ( x +1 ) · ( -2 e -2x )

= e -2x -2 ( x +1 ) · e -2x

= e -2x · ( 1 -2x -2 )

= e -2x · ( -2x -1 )

= ( -2x -1 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -5 x 2 -1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5 x 2 -1 )

f'(x)= 1 -5 x 2 -1 · ( -10x +0 )

= 1 -5 x 2 -1 · ( -10x )

= -10 x -5 x 2 -1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -4 ) · e -2x

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

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

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 -4 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 +8 +2x )

= e -2x · ( -2 x 2 +2x +8 )

= ( -2 x 2 +2x +8 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 82-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e -x .

Lösung einblenden

Wir leiten f einfach mal ein paar mal ab und unteruschen, ob wir ein System erkennen können.

f(x) = -5 e -x

f'(x) = -5 e -x · ( -1 ) = 5 e -x

f''(x) = 5 e -x · ( -1 ) = -5 e -x

f'''(x) = -5 e -x · ( -1 ) = 5 e -x

f(4)(x) = 5 e -x · ( -1 ) = -5 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 82-te Ableitung:

f(82)(x) = -5 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +6 ) · e -0,3x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +6 ) · e -0,3x +5

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,3x -2 ( x +6 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

= -2 e -0,3x -2 ( x +6 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= -2 e -0,3x +0,6 ( x +6 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( -2 +0,6x +3,6 )

= e -0,3x · ( 0,6x +1,6 )

= ( 0,6x +1,6 ) · e -0,3x