Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 8 9 x

f'(x)= 3 e 8 9 x · 8 9

= 8 3 e 8 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 2x +3

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

= 2 x · e 2x +3 + x 2 · 2 e 2x +3

= 2 x · e 2x +3 +2 x 2 · e 2x +3

= e 2x +3 · ( 2 x 2 +2x )

= ( 2 x 2 +2x ) · e 2x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( -5 x 3 +4 )

f'(x)= e -x · ( -1 ) · ( -5 x 3 +4 ) + e -x · ( -15 x 2 +0 )

= - e -x ( -5 x 3 +4 ) + e -x · ( -15 x 2 )

= - e -x ( -5 x 3 +4 )-15 · e -x x 2

= e -x · ( 5 x 3 -4 -15 x 2 )

= e -x · ( 5 x 3 -15 x 2 -4 )

= ( 5 x 3 -15 x 2 -4 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 3x +3 · ( 3 +0 )

= 1 3x +3 · ( 3 )

= 3 3x +3

Ableiten (mit allem) LF

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 45-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e 1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e 1,15x

f'(x) = -5 e 1,15x · 1,15 = -5,75 e 1,15x

f''(x) = -5,75 e 1,15x · 1,15 = -6,6125 e 1,15x

f'''(x) = -6,6125 e 1,15x · 1,15 = -7,6044 e 1,15x

f(4)(x) = -7,6044 e 1,15x · 1,15 = -8,745 e 1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,15 multipliziert wird. Bei der 45-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 45 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 45

Somit gilt für die 45-te Ableitung:

f(45)(x) = 1,15 45 · ( -5 e 1,15x )

-2693,846 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,4x + x

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

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

= -5 e -0,4x +2 ( x +5 ) · e -0,4x +1

= e -0,4x · ( -5 +2x +10 ) +1

= 1 + ( 2x -5 +10 ) · e -0,4x

= 1 + ( 2x +5 ) · e -0,4x