Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 + 5 4 e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 + 5 4 e x

f'(x)= 0 + 5 4 e x

= 5 4 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 2 -3 ) · e -4x +3

f'(x)= ( 8x +0 ) · e -4x +3 + ( 4 x 2 -3 ) · e -4x +3 · ( -4 )

= 8x · e -4x +3 + ( 4 x 2 -3 ) · ( -4 e -4x +3 )

= 8 x · e -4x +3 -4 ( 4 x 2 -3 ) · e -4x +3

= e -4x +3 · ( -16 x 2 +12 +8x )

= e -4x +3 · ( -16 x 2 +8x +12 )

= ( -16 x 2 +8x +12 ) · e -4x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · ( 4 x 5 - x )

f'(x)= e -3x · ( -3 ) · ( 4 x 5 - x ) + e -3x · ( 20 x 4 -1 )

= -3 · e -3x ( 4 x 5 - x ) + e -3x ( 20 x 4 -1 )

= e -3x · ( -12 x 5 +3x +20 x 4 -1 )

= e -3x · ( -12 x 5 +20 x 4 +3x -1 )

= ( -12 x 5 +20 x 4 +3x -1 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -3 x 3 +5x · ( -9 x 2 +5 )

= -9 x 2 +5 -3 x 3 +5x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x +2 ) · e 2x

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

= e 2x + ( x +2 ) · 2 e 2x

= e 2x +2 ( x +2 ) · e 2x

= e 2x · ( 1 +2x +4 )

= e 2x · ( 2x +5 )

= ( 2x +5 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-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 79-te Ableitung:

f(79)(x) = e x · ( x +79 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -3 ) · e -0,7x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -3 ) · e -0,7x +3x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,7x +5 ( x -3 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +3

= 5 e -0,7x +5 ( x -3 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +3

= 5 e -0,7x -3,5 ( x -3 ) · e -0,7x +3

= e -0,7x · ( 5 -3,5x +10,5 ) +3

= 3 + ( -3,5x +5 +10,5 ) · e -0,7x

= 3 + ( -3,5x +15,5 ) · e -0,7x