Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 6 e 3 5 x

f'(x)= 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 5 - x 3 ) · e -2x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 5 - x 3 ) · e -2x +3

f'(x)= ( 25 x 4 -3 x 2 ) · e -2x +3 + ( 5 x 5 - x 3 ) · e -2x +3 · ( -2 )

= ( 25 x 4 -3 x 2 ) · e -2x +3 + ( 5 x 5 - x 3 ) · ( -2 e -2x +3 )

= ( 25 x 4 -3 x 2 ) · e -2x +3 -2 ( 5 x 5 - x 3 ) · e -2x +3

= e -2x +3 · ( -10 x 5 +2 x 3 + ( 25 x 4 -3 x 2 ) )

= e -2x +3 · ( -10 x 5 +25 x 4 +2 x 3 -3 x 2 )

= ( -10 x 5 +25 x 4 +2 x 3 -3 x 2 ) · e -2x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 3x -4

f'(x)= -2 e 3x -4 · 3

= -6 e 3x -4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 2x · 2

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +2 ) · cos( -2x )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 60-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e 0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e 0,9x

f'(x) = 2 e 0,9x · 0,9 = 1,8 e 0,9x

f''(x) = 1,8 e 0,9x · 0,9 = 1,62 e 0,9x

f'''(x) = 1,62 e 0,9x · 0,9 = 1,458 e 0,9x

f(4)(x) = 1,458 e 0,9x · 0,9 = 1,3122 e 0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,9 multipliziert wird. Bei der 60-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 60 mal mit 0,9 multipliziert, also insgeamt mit 0,9 60

Somit gilt für die 60-te Ableitung:

f(60)(x) = 0,9 60 · 2 e 0,9x

0,004 e 0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +2 ) · e -0,2x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +2 ) · e -0,2x +3

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +4 ( x +2 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

= 4 e -0,2x +4 ( x +2 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= 4 e -0,2x -0,8 ( x +2 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 4 -0,8x -1,6 )

= e -0,2x · ( -0,8x +2,4 )

= ( -0,8x +2,4 ) · e -0,2x