Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 3x

f'(x)= -3 e 3x · 3

= -9 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 2 x + 9 2 x 3 -3 e -2x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 2 x + 9 2 x 3 -3 e -2x -3

= 5 2 x 1 2 + 9 2 x 3 -3 e -2x -3

=> f'(x) = 5 4 x - 1 2 + 27 2 x 2 -3 e -2x -3 · ( -2 )

f'(x)= 5 4 x + 27 2 x 2 -3 e -2x -3 · ( -2 )

= 5 4 x + 27 2 x 2 +6 e -2x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x · x 4

f'(x)= e x · x 4 + e x · 4 x 3

= e x x 4 +4 · e x x 3

= e x · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 ln( x )

f'(x)= -3 x · 1

= - 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · sin( x 3 )

= x 1 2 · sin( x 3 )

=> f'(x) = 1 2 x - 1 2 · sin( x 3 ) + x 1 2 · cos( x 3 ) · 3 x 2

f'(x)= 1 2 x · sin( x 3 ) + x · cos( x 3 ) · 3 x 2

= 1 2 sin( x 3 ) x + x · 3 cos( x 3 ) x 2

= 1 2 sin( x 3 ) x +3 x cos( x 3 ) x 2

= 1 2 sin( x 3 ) x +3 ( x ) 5 · cos( x 3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 42-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -0,85x

f'(x) = 3 e -0,85x · ( -0,85 ) = -2,55 e -0,85x

f''(x) = -2,55 e -0,85x · ( -0,85 ) = 2,1675 e -0,85x

f'''(x) = 2,1675 e -0,85x · ( -0,85 ) = -1,8424 e -0,85x

f(4)(x) = -1,8424 e -0,85x · ( -0,85 ) = 1,566 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 42-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 42 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 42

Somit gilt für die 42-te Ableitung:

f(42)(x) = ( -0,85 ) 42 · 3 e -0,85x

0,003 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +2 ) · e -0,7x +8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +2 ) · e -0,7x +8

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,7x +3 ( x +2 ) · e -0,7x · ( -0,7 )+0

= 3 e -0,7x +3 ( x +2 ) · ( -0,7 e -0,7x )

= 3 e -0,7x -2,1 ( x +2 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( 3 -2,1x -4,2 )

= e -0,7x · ( -2,1x -1,2 )

= ( -2,1x -1,2 ) · e -0,7x