Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -1 - e -2x

f'(x)= 0 - e -2x · ( -2 )

= 2 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= e x -5 + 1 2 x 3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= e x -5 + 1 2 x 3

= e x -5 + 1 2 x 1 3

=> f'(x) = e x -5 · 1 + 1 6 x - 2 3

f'(x)= e x -5 · 1 + 1 6 ( x 3 ) 2

= e x -5 + 1 6 ( x 3 ) 2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 3x +3

f'(x)= 3 e 3x +3 · 3

= 9 e 3x +3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -7 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( 5x )

f'(x)= -7 5x · 5

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -3x

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

= 4 x 3 · e -3x + x 4 · ( -3 e -3x )

= 4 x 3 · e -3x -3 x 4 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 4 +4 x 3 )

= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 = e x · ( x +1 )

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

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

f(4)(x) = e x · ( 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.

Somit gilt für die 89-te Ableitung:

f(89)(x) = e x · ( x +89 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +5 ) · e -0,2x +8x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +5 ) · e -0,2x +8x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +3 ( x +5 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) +8

= 3 e -0,2x +3 ( x +5 ) · ( -0,2 e -0,2x ) +8

= 3 e -0,2x -0,6 ( x +5 ) · e -0,2x +8

= e -0,2x · ( 3 -0,6x -3 ) +8

= 8 + ( -0,6x +3 -3 ) · e -0,2x

= 8 -0,6 x · e -0,2x