Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 3 e x

f'(x)= 1 3 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= e -x +3 +7 cos( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= e -x +3 +7 cos( x )

f'(x)= e -x +3 · ( -1 ) -7 sin( x )

= - e -x +3 -7 sin( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x · ( x 2 -3x )

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

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

= e -2x · ( -2 x 2 +6x +2x -3 )

= e -2x · ( -2 x 2 +8x -3 )

= ( -2 x 2 +8x -3 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 3 x 3 +3x · ( 9 x 2 +3 )

= 9 x 2 +3 3 x 3 +3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -2 ) · sin( -3x )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 60-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e -0,95x

f'(x) = -4 e -0,95x · ( -0,95 ) = 3,8 e -0,95x

f''(x) = 3,8 e -0,95x · ( -0,95 ) = -3,61 e -0,95x

f'''(x) = -3,61 e -0,95x · ( -0,95 ) = 3,4295 e -0,95x

f(4)(x) = 3,4295 e -0,95x · ( -0,95 ) = -3,258 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 60-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 60 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 60

Somit gilt für die 60-te Ableitung:

f(60)(x) = ( -0,95 ) 60 · ( -4 e -0,95x )

-0,184 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -3 ) · e -0,8x -9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -3 ) · e -0,8x -9

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +4 ( x -3 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= 4 e -0,8x +4 ( x -3 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= 4 e -0,8x -3,2 ( x -3 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( 4 -3,2x +9,6 )

= e -0,8x · ( -3,2x +13,6 )

= ( -3,2x +13,6 ) · e -0,8x