Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 + 3 4 e 9 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 + 3 4 e 9 8 x

f'(x)= 0 + 3 4 e 9 8 x · 9 8

= 27 32 e 9 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e 2x +5 - 1 2 x 2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 2x +5 - 1 2 x 2

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

=> f'(x) = -3 e 2x +5 · 2 + x -3

f'(x)= -3 e 2x +5 · 2 + 1 x 3

= -6 e 2x +5 + 1 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 +2 ) · e 4x -3

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

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

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

= e 4x -3 · ( 8 x 2 +8 +4x )

= e 4x -3 · ( 8 x 2 +4x +8 )

= ( 8 x 2 +4x +8 ) · e 4x -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 ln( 4x )

f'(x)= 9 4x · 4

= 9 x

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 70-te Ableitung der Funktion f(x)= -3 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -3 e -0,95x

f'(x) = -3 e -0,95x · ( -0,95 ) = 2,85 e -0,95x

f''(x) = 2,85 e -0,95x · ( -0,95 ) = -2,7075 e -0,95x

f'''(x) = -2,7075 e -0,95x · ( -0,95 ) = 2,5721 e -0,95x

f(4)(x) = 2,5721 e -0,95x · ( -0,95 ) = -2,4435 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 70-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 70 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 70

Somit gilt für die 70-te Ableitung:

f(70)(x) = ( -0,95 ) 70 · ( -3 e -0,95x )

-0,083 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x +5 ) · e -0,2x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +5 ) · e -0,2x +3x

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

= - e -0,2x - ( x +5 ) · ( -0,2 e -0,2x ) +3

= - e -0,2x +0,2 ( x +5 ) · e -0,2x +3

= e -0,2x · ( -1 +0,2x +1 ) +3

= 3 + ( 0,2x -1 +1 ) · e -0,2x

= 3 +0,2 x · e -0,2x