Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 4 e 7 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 4 e 7 9 x

f'(x)= 3 4 e 7 9 x · 7 9

= 7 12 e 7 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e x +3

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

= 4 x 3 · e x +3 + x 4 · e x +3

= e x +3 · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 3 + x ) · e -3x

f'(x)= ( -15 x 2 +1 ) · e -3x + ( -5 x 3 + x ) · e -3x · ( -3 )

= ( -15 x 2 +1 ) · e -3x + ( -5 x 3 + x ) · ( -3 e -3x )

= ( -15 x 2 +1 ) · e -3x -3 ( -5 x 3 + x ) · e -3x

= e -3x · ( 15 x 3 -3x -15 x 2 +1 )

= e -3x · ( 15 x 3 -15 x 2 -3x +1 )

= ( 15 x 3 -15 x 2 -3x +1 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 ln( x )

f'(x)= 9 x · 1

= 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x ) 3 · e 2x +4

= x 3 2 · e 2x +4

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

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

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

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

= e 2x +4 · ( 2 ( x ) 3 + 3 2 x )

= ( 2 ( x ) 3 + 3 2 x ) · e 2x +4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 73-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -1,05x

f'(x) = -2 e -1,05x · ( -1,05 ) = 2,1 e -1,05x

f''(x) = 2,1 e -1,05x · ( -1,05 ) = -2,205 e -1,05x

f'''(x) = -2,205 e -1,05x · ( -1,05 ) = 2,3153 e -1,05x

f(4)(x) = 2,3153 e -1,05x · ( -1,05 ) = -2,431 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 73-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 73 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 73

Somit gilt für die 73-te Ableitung:

f(73)(x) = ( -1,05 ) 73 · ( -2 e -1,05x )

70,445 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +7 ) · e -0,6x +9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +7 ) · e -0,6x +9

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -2 ( x +7 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= -2 e -0,6x -2 ( x +7 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -2 e -0,6x +1,2 ( x +7 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -2 +1,2x +8,4 )

= e -0,6x · ( 1,2x +6,4 )

= ( 1,2x +6,4 ) · e -0,6x