Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 4 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 4 e 2x

f'(x)= 1 4 e 2x · 2

= 1 2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= -2 x -3 -3 e 3x +5

=> f'(x) = 6 x -4 -3 e 3x +5 · 3

f'(x)= 6 x 4 -3 e 3x +5 · 3

= 6 x 4 -9 e 3x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4x +5 ) · e -5x +3

f'(x)= ( 4 +0 ) · e -5x +3 + ( 4x +5 ) · e -5x +3 · ( -5 )

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

= 4 e -5x +3 -5 ( 4x +5 ) · e -5x +3

= e -5x +3 · ( 4 -20x -25 )

= e -5x +3 · ( -20x -21 )

= ( -20x -21 ) · e -5x +3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( - x 2 -4 )

f'(x)= 1 - x 2 -4 · ( -2x +0 )

= 1 - x 2 -4 · ( -2x )

= -2 x - x 2 -4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( 3 x 3 +2 ) 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

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

f'(x)= -8 ( 3 x 3 +2 ) 3 · ( 9 x 2 +0 )

= -8 ( 3 x 3 +2 ) 3 · ( 9 x 2 )

= -72 ( 3 x 3 +2 ) 3 x 2

= -72 x 2 ( 3 x 3 +2 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-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 77-te Ableitung:

f(77)(x) = e -x · ( -x +77 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -2 ) · e -0,5x - x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -2 ) · e -0,5x - x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +4 ( x -2 ) · e -0,5x · ( -0,5 ) -1

= 4 e -0,5x +4 ( x -2 ) · ( -0,5 e -0,5x ) -1

= 4 e -0,5x -2 ( x -2 ) · e -0,5x -1

= e -0,5x · ( 4 -2x +4 ) -1

= -1 + ( -2x +4 +4 ) · e -0,5x

= -1 + ( -2x +8 ) · e -0,5x