Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 + e 2x

f'(x)= 0 + e 2x · 2

= 2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x x 2

f'(x)= e 3x · 3 · x 2 + e 3x · 2x

= 3 · e 3x x 2 +2 · e 3x x

= e 3x · ( 3 x 2 +2x )

= ( 3 x 2 +2x ) · e 3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · ( 5 x 5 - x )

f'(x)= e -3x · ( -3 ) · ( 5 x 5 - x ) + e -3x · ( 25 x 4 -1 )

= -3 · e -3x ( 5 x 5 - x ) + e -3x ( 25 x 4 -1 )

= e -3x · ( -15 x 5 +3x +25 x 4 -1 )

= e -3x · ( -15 x 5 +25 x 4 +3x -1 )

= ( -15 x 5 +25 x 4 +3x -1 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 4x +5 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 4x +5 )

f'(x)= 1 4x +5 · ( 4 +0 )

= 1 4x +5 · ( 4 )

= 4 4x +5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · sin( -x +3 )

= x 1 4 · sin( -x +3 )

=> f'(x) = 1 4 x - 3 4 · sin( -x +3 ) + x 1 4 · cos( -x +3 ) · ( -1 +0 )

f'(x)= 1 4 ( x 4 ) 3 · sin( -x +3 ) + x 4 · cos( -x +3 ) · ( -1 +0 )

= 1 4 sin( -x +3 ) ( x 4 ) 3 + x 4 · cos( -x +3 ) · ( -1 )

= 1 4 sin( -x +3 ) ( x 4 ) 3 + x 4 · ( - cos( -x +3 ) )

= 1 4 sin( -x +3 ) ( x 4 ) 3 - x 4 · cos( -x +3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 32-te Ableitung der Funktion f(x)= e 1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 1,15x

f'(x) = e 1,15x · 1,15 = 1,15 e 1,15x

f''(x) = 1,15 e 1,15x · 1,15 = 1,3225 e 1,15x

f'''(x) = 1,3225 e 1,15x · 1,15 = 1,5209 e 1,15x

f(4)(x) = 1,5209 e 1,15x · 1,15 = 1,749 e 1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,15 multipliziert wird. Bei der 32-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 32 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 32

Somit gilt für die 32-te Ableitung:

f(32)(x) = 1,15 32 · e 1,15x

87,565 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x -5 ) · e -0,4x +8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -5 ) · e -0,4x +8

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 -3 )

= ( 0,4x -3 ) · e -0,4x