Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 + 5 6 e 3 5 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 + 5 6 e 3 5 x

f'(x)= 0 + 5 6 e 3 5 x · 3 5

= 1 2 e 3 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -5 x 3 -2 x 2 ) · e -4x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 3 -2 x 2 ) · e -4x -4

f'(x)= ( -15 x 2 -4x ) · e -4x -4 + ( -5 x 3 -2 x 2 ) · e -4x -4 · ( -4 )

= ( -15 x 2 -4x ) · e -4x -4 + ( -5 x 3 -2 x 2 ) · ( -4 e -4x -4 )

= ( -15 x 2 -4x ) · e -4x -4 -4 ( -5 x 3 -2 x 2 ) · e -4x -4

= e -4x -4 · ( 20 x 3 +8 x 2 + ( -15 x 2 -4x ) )

= e -4x -4 · ( 20 x 3 -7 x 2 -4x )

= ( 20 x 3 -7 x 2 -4x ) · e -4x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( 4x +4 )

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

= - e -x ( 4x +4 ) + e -x · ( 4 )

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

= e -x · ( 4 -4x -4 )

= e -x · ( -4x +0 )

= e -x · ( -4x )

= x · ( -4 e -x )

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -3x +2 · ( -3 +0 )

= 1 -3x +2 · ( -3 )

= - 3 -3x +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2( sin( x ) -4 ) · ( cos( x ) +0 )

= -2( sin( x ) -4 ) · ( cos( x ) )

= -2 ( sin( x ) -4 ) · cos( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 65-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e -0,95x

f'(x) = -5 e -0,95x · ( -0,95 ) = 4,75 e -0,95x

f''(x) = 4,75 e -0,95x · ( -0,95 ) = -4,5125 e -0,95x

f'''(x) = -4,5125 e -0,95x · ( -0,95 ) = 4,2869 e -0,95x

f(4)(x) = 4,2869 e -0,95x · ( -0,95 ) = -4,0725 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 65-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 65 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 65

Somit gilt für die 65-te Ableitung:

f(65)(x) = ( -0,95 ) 65 · ( -5 e -0,95x )

0,178 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x +5 ) · e -0,4x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +5 ) · e -0,4x +1

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

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

= - e -0,4x +0,4 ( x +5 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( -1 +0,4x +2 )

= e -0,4x · ( 0,4x +1 )

= ( 0,4x +1 ) · e -0,4x