Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 -2 e -3x · ( -3 )

= 6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -x -2 +4 cos( x ) - 2 x 2

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

=> f'(x) = 2 e -x -2 · ( -1 ) -4 sin( x ) +4 x -3

f'(x)= 2 e -x -2 · ( -1 ) -4 sin( x ) + 4 x 3

= -2 e -x -2 -4 sin( x ) + 4 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · x 5

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

= - e -x x 5 +5 · e -x x 4

= e -x · ( - x 5 +5 x 4 )

= ( - x 5 +5 x 4 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 8 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 8 ln( 3x )

f'(x)= 8 3x · 3

= 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -3 ) · cos( 3x )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( 3x ) + ( x 2 -3 ) · ( - sin( 3x ) · 3 )

= 2x · cos( 3x ) + ( x 2 -3 ) · ( -3 sin( 3x ) )

= 2 x · cos( 3x ) -3 ( x 2 -3 ) · sin( 3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 32-te Ableitung der Funktion f(x)= - e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = - e -0,85x

f'(x) = - e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,85 e -0,85x

f''(x) = 0,85 e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,7225 e -0,85x

f'''(x) = -0,7225 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,6141 e -0,85x

f(4)(x) = 0,6141 e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,522 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 32-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 32 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 32

Somit gilt für die 32-te Ableitung:

f(32)(x) = ( -0,85 ) 32 · ( - e -0,85x )

-0,006 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -2 ) · e -0,9x -7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -2 ) · e -0,9x -7x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,9x +4 ( x -2 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) -7

= 4 e -0,9x +4 ( x -2 ) · ( -0,9 e -0,9x ) -7

= 4 e -0,9x -3,6 ( x -2 ) · e -0,9x -7

= e -0,9x · ( 4 -3,6x +7,2 ) -7

= -7 + ( -3,6x +4 +7,2 ) · e -0,9x

= -7 + ( -3,6x +11,2 ) · e -0,9x