Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 + 4 5 e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 + 4 5 e x

f'(x)= 0 + 4 5 e x

= 4 5 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 5 x 4 - x 3 ) · e 3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 4 - x 3 ) · e 3x

f'(x)= ( 20 x 3 -3 x 2 ) · e 3x + ( 5 x 4 - x 3 ) · e 3x · 3

= ( 20 x 3 -3 x 2 ) · e 3x + ( 5 x 4 - x 3 ) · 3 e 3x

= ( 20 x 3 -3 x 2 ) · e 3x +3 ( 5 x 4 - x 3 ) · e 3x

= e 3x · ( 15 x 4 -3 x 3 + ( 20 x 3 -3 x 2 ) )

= e 3x · ( 15 x 4 +17 x 3 -3 x 2 )

= ( 15 x 4 +17 x 3 -3 x 2 ) · e 3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( - x 3 +1 )

f'(x)= e -x · ( -1 ) · ( - x 3 +1 ) + e -x · ( -3 x 2 +0 )

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

= - e -x ( - x 3 +1 )-3 · e -x x 2

= e -x · ( x 3 -1 -3 x 2 )

= e -x · ( x 3 -3 x 2 -1 )

= ( x 3 -3 x 2 -1 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -4 x 3 +3 )

f'(x)= 1 -4 x 3 +3 · ( -12 x 2 +0 )

= 1 -4 x 3 +3 · ( -12 x 2 )

= -12 x 2 -4 x 3 +3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -2 ) · e -3x

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

= 2 e -3x + ( 2x -2 ) · ( -3 e -3x )

= 2 e -3x -3 ( 2x -2 ) · e -3x

= e -3x · ( 2 -6x +6 )

= e -3x · ( -6x +8 )

= ( -6x +8 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 49-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 49-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 49 mal mit 0,9 multipliziert, also insgeamt mit 0,9 49

Somit gilt für die 49-te Ableitung:

f(49)(x) = 0,9 49 · 2 e 0,9x

0,011 e 0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x +4 ) · e -0,1x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +4 ) · e -0,1x -5x

f'(x)= - ( 1 +0 ) · e -0,1x - ( x +4 ) · e -0,1x · ( -0,1 ) -5

= - e -0,1x - ( x +4 ) · ( -0,1 e -0,1x ) -5

= - e -0,1x +0,1 ( x +4 ) · e -0,1x -5

= e -0,1x · ( -1 +0,1x +0,4 ) -5

= -5 + ( 0,1x -1 +0,4 ) · e -0,1x

= -5 + ( 0,1x -0,6 ) · e -0,1x