Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 -2 e x

f'(x)= 0 -2 e x

= -2 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 3 +2 ) · e -4x +2

f'(x)= ( 15 x 2 +0 ) · e -4x +2 + ( 5 x 3 +2 ) · e -4x +2 · ( -4 )

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

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

= e -4x +2 · ( -20 x 3 -8 +15 x 2 )

= e -4x +2 · ( -20 x 3 +15 x 2 -8 )

= ( -20 x 3 +15 x 2 -8 ) · e -4x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -2x

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

= 5 x 4 · e -2x + x 5 · ( -2 e -2x )

= 5 x 4 · e -2x -2 x 5 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 5 +5 x 4 )

= ( -2 x 5 +5 x 4 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 5x · 5

= - 3 x

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)= 2x · e -2x + x 2 · e -2x · ( -2 )

= 2 x · e -2x + x 2 · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 x 2 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 +2x )

= ( -2 x 2 +2x ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-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 75-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 75 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 75

Somit gilt für die 75-te Ableitung:

f(75)(x) = ( -0,95 ) 75 · 4 e -0,95x

-0,085 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +7 ) · e -0,3x + x

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

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

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

= e -0,3x · ( -1 +0,3x +2,1 ) +1

= 1 + ( 0,3x -1 +2,1 ) · e -0,3x

= 1 + ( 0,3x +1,1 ) · e -0,3x