Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 8 9 e 3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 8 9 e 3x

f'(x)= 8 9 e 3x · 3

= 8 3 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -x +5

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

= 5 x 4 · e -x +5 + x 5 · ( - e -x +5 )

= 5 x 4 · e -x +5 - x 5 · e -x +5

= e -x +5 · ( - x 5 +5 x 4 )

= ( - x 5 +5 x 4 ) · e -x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 3 +3 ) · e x

f'(x)= ( 12 x 2 +0 ) · e x + ( 4 x 3 +3 ) · e x

= ( 4 x 3 +3 ) · e x +12 x 2 · e x

= e x · ( 4 x 3 +3 +12 x 2 )

= e x · ( 4 x 3 +12 x 2 +3 )

= ( 4 x 3 +12 x 2 +3 ) · e x

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 2 -9 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -9 ) · e -3x

f'(x)= ( 2x +0 ) · e -3x + ( x 2 -9 ) · e -3x · ( -3 )

= 2x · e -3x + ( x 2 -9 ) · ( -3 e -3x )

= 2 x · e -3x -3 ( x 2 -9 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 x 2 +27 +2x )

= e -3x · ( -3 x 2 +2x +27 )

= ( -3 x 2 +2x +27 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 59-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,1x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,1x

f'(x) = e -1,1x · ( -1,1 ) = -1,1 e -1,1x

f''(x) = -1,1 e -1,1x · ( -1,1 ) = 1,21 e -1,1x

f'''(x) = 1,21 e -1,1x · ( -1,1 ) = -1,331 e -1,1x

f(4)(x) = -1,331 e -1,1x · ( -1,1 ) = 1,4641 e -1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,1 multipliziert wird. Bei der 59-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 59 mal mit -1,1 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,1 ) 59

Somit gilt für die 59-te Ableitung:

f(59)(x) = ( -1,1 ) 59 · e -1,1x

-276,801 e -1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,3x +5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,3x +5x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,3x -5 ( x +5 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) +5

= -5 e -0,3x -5 ( x +5 ) · ( -0,3 e -0,3x ) +5

= -5 e -0,3x +1,5 ( x +5 ) · e -0,3x +5

= e -0,3x · ( -5 +1,5x +7,5 ) +5

= 5 + ( 1,5x -5 +7,5 ) · e -0,3x

= 5 + ( 1,5x +2,5 ) · e -0,3x