Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e 3 2 x

f'(x)= 2 e 3 2 x · 3 2

= 3 e 3 2 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 3 -2 x 2 ) · e 3x

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

= ( 12 x 2 -4x ) · e 3x + ( 4 x 3 -2 x 2 ) · 3 e 3x

= ( 12 x 2 -4x ) · e 3x +3 ( 4 x 3 -2 x 2 ) · e 3x

= e 3x · ( 12 x 3 -6 x 2 + ( 12 x 2 -4x ) )

= e 3x · ( 12 x 3 +6 x 2 -4x )

= ( 12 x 3 +6 x 2 -4x ) · e 3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -2x -2

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

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

= 2 x · e -2x -2 -2 x 2 · e -2x -2

= e -2x -2 · ( -2 x 2 +2x )

= ( -2 x 2 +2x ) · e -2x -2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -4x -4 · ( -4 +0 )

= 1 -4x -4 · ( -4 )

= - 4 -4x -4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( cos( x ) -3 ) 3

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

= 3 ( cos( x ) -3 ) 2 · ( - sin( x ) )

= -3 ( cos( x ) -3 ) 2 · sin( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 30-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e -0,85x

f'(x) = -4 e -0,85x · ( -0,85 ) = 3,4 e -0,85x

f''(x) = 3,4 e -0,85x · ( -0,85 ) = -2,89 e -0,85x

f'''(x) = -2,89 e -0,85x · ( -0,85 ) = 2,4565 e -0,85x

f(4)(x) = 2,4565 e -0,85x · ( -0,85 ) = -2,088 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 30-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 30 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 30

Somit gilt für die 30-te Ableitung:

f(30)(x) = ( -0,85 ) 30 · ( -4 e -0,85x )

-0,031 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -4 ) · e -0,8x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -4 ) · e -0,8x -5x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -0,8x + ( x -4 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) -5

= e -0,8x + ( x -4 ) · ( -0,8 e -0,8x ) -5

= e -0,8x -0,8 ( x -4 ) · e -0,8x -5

= e -0,8x · ( 1 -0,8x +3,2 ) -5

= -5 + ( -0,8x +1 +3,2 ) · e -0,8x

= -5 + ( -0,8x +4,2 ) · e -0,8x