Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 +3 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 +3 e 2x

f'(x)= 0 + 3 e 2x · 2

= 6 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3 x 2 +4x ) · e -x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 2 +4x ) · e -x -5

f'(x)= ( 6x +4 ) · e -x -5 + ( 3 x 2 +4x ) · e -x -5 · ( -1 )

= ( 6x +4 ) · e -x -5 + ( 3 x 2 +4x ) · ( - e -x -5 )

= ( 6x +4 ) · e -x -5 - ( 3 x 2 +4x ) · e -x -5

= e -x -5 · ( -3 x 2 -4x +6x +4 )

= e -x -5 · ( -3 x 2 +2x +4 )

= ( -3 x 2 +2x +4 ) · e -x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x · ( x +2 )

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

= -2 · e -2x ( x +2 ) + e -2x · ( 1 )

= -2 · e -2x ( x +2 ) + e -2x

= e -2x · ( 1 -2x -4 )

= e -2x · ( -2x -3 )

= ( -2x -3 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -4x +3 · ( -4 +0 )

= 1 -4x +3 · ( -4 )

= - 4 -4x +3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -6 ) · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -6 ) · e 2x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e 2x + ( x -6 ) · e 2x · 2

= e 2x + ( x -6 ) · 2 e 2x

= e 2x +2 ( x -6 ) · e 2x

= e 2x · ( 1 +2x -12 )

= e 2x · ( 2x -11 )

= ( 2x -11 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 71-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e -1,05x

f'(x) = -4 e -1,05x · ( -1,05 ) = 4,2 e -1,05x

f''(x) = 4,2 e -1,05x · ( -1,05 ) = -4,41 e -1,05x

f'''(x) = -4,41 e -1,05x · ( -1,05 ) = 4,6305 e -1,05x

f(4)(x) = 4,6305 e -1,05x · ( -1,05 ) = -4,862 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 71-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 71 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 71

Somit gilt für die 71-te Ableitung:

f(71)(x) = ( -1,05 ) 71 · ( -4 e -1,05x )

≈ 127,791 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +3 ) · e -0,6x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +3 ) · e -0,6x -3

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +2 ( x +3 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= 2 e -0,6x +2 ( x +3 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= 2 e -0,6x -1,2 ( x +3 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 2 -1,2x -3,6 )

= e -0,6x · ( -1,2x -1,6 )

= ( -1,2x -1,6 ) · e -0,6x