Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e -2x

f'(x)= - e -2x · ( -2 )

= 2 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x

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

= 3 x 2 · e -x + x 3 · ( - e -x )

= 3 x 2 · e -x - x 3 · e -x

= e -x · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x

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

= 3 x 2 · e -2x + x 3 · ( -2 e -2x )

= 3 x 2 · e -2x -2 x 3 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -3 x 2 -3 · ( -6x +0 )

= 1 -3 x 2 -3 · ( -6x )

= -6 x -3 x 2 -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · sin( x 2 )

f'(x)= 5 x 4 · sin( x 2 ) + x 5 · cos( x 2 ) · 2x

= 5 x 4 · sin( x 2 ) + x 5 · 2 cos( x 2 ) x

= 5 x 4 · sin( x 2 ) +2 x 5 cos( x 2 ) x

= 5 x 4 · sin( x 2 ) +2 x 6 · cos( x 2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 43-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 43-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 43 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 43

Somit gilt für die 43-te Ableitung:

f(43)(x) = 1,15 43 · e 1,15x

407,387 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,4x +9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,4x +9x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,4x -2 ( x +2 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) +9

= -2 e -0,4x -2 ( x +2 ) · ( -0,4 e -0,4x ) +9

= -2 e -0,4x +0,8 ( x +2 ) · e -0,4x +9

= e -0,4x · ( -2 +0,8x +1,6 ) +9

= 9 + ( 0,8x -2 +1,6 ) · e -0,4x

= 9 + ( 0,8x -0,4 ) · e -0,4x