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)= -2 e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 e x

f'(x)= -2 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -5x +1

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

= 5 x 4 · e -5x +1 + x 5 · ( -5 e -5x +1 )

= 5 x 4 · e -5x +1 -5 x 5 · e -5x +1

= e -5x +1 · ( -5 x 5 +5 x 4 )

= ( -5 x 5 +5 x 4 ) · e -5x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e 2 x 3 +3 · 6 x 2

= -18 · e 2 x 3 +3 x 2

= -18 x 2 e 2 x 3 +3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ln( 3x )

f'(x)= -1 3x · 3

= - 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 2x

f'(x)= 3 x 2 · e 2x + x 3 · e 2x · 2

= 3 x 2 · e 2x + x 3 · 2 e 2x

= 3 x 2 · e 2x +2 x 3 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 3 +3 x 2 )

= ( 2 x 3 +3 x 2 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 88-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 88-te Ableitung:

f(88)(x) = - e -x · ( -x +88 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x -7 ) · e -0,3x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -7 ) · e -0,3x -4

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +3 ( x -7 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

= 3 e -0,3x +3 ( x -7 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= 3 e -0,3x -0,9 ( x -7 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 3 -0,9x +6,3 )

= e -0,3x · ( -0,9x +9,3 )

= ( -0,9x +9,3 ) · e -0,3x