Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 + 1 3 e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 + 1 3 e -3x

f'(x)= 0 + 1 3 e -3x · ( -3 )

= - e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 3x +5 -5 cos( x )

f'(x)= -2 e 3x +5 · 3 +5 sin( x )

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

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 3 · e -x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x -1

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

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

= 3 x 2 · e -x -1 - x 3 · e -x -1

= e -x -1 · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x -1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 3 x 2 +2 · ( 6x +0 )

= 1 3 x 2 +2 · ( 6x )

= 6 x 3 x 2 +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 -1 ) · cos( x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -1 ) · cos( x 2 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( x 2 ) + ( x 2 -1 ) · ( - sin( x 2 ) · 2x )

= 2x · cos( x 2 ) + ( x 2 -1 ) · ( -2 sin( x 2 ) x )

= 2 x · cos( x 2 ) -2 ( x 2 -1 ) sin( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

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

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = -0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 80-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 80 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 80

Somit gilt für die 80-te Ableitung:

f(80)(x) = ( -0,95 ) 80 · e -0,95x

0,017 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +4 ) · e -0,4x +3

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

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

= 2 e -0,4x -0,8 ( x +4 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( 2 -0,8x -3,2 )

= e -0,4x · ( -0,8x -1,2 )

= ( -0,8x -1,2 ) · e -0,4x