Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 4 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 4 e -2x

f'(x)= 1 4 e -2x · ( -2 )

= - 1 2 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - e -3x +5 - 1 x 4 -7 sin( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - e -3x +5 - 1 x 4 -7 sin( x )

= - e -3x +5 - x -4 -7 sin( x )

=> f'(x) = - e -3x +5 · ( -3 ) +4 x -5 -7 cos( x )

f'(x)= - e -3x +5 · ( -3 ) + 4 x 5 -7 cos( x )

= 3 e -3x +5 + 4 x 5 -7 cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 2 -3x ) · e -3x

f'(x)= ( -10x -3 ) · e -3x + ( -5 x 2 -3x ) · e -3x · ( -3 )

= ( -10x -3 ) · e -3x + ( -5 x 2 -3x ) · ( -3 e -3x )

= ( -10x -3 ) · e -3x -3 ( -5 x 2 -3x ) · e -3x

= e -3x · ( -10x -3 + ( 15 x 2 +9x ) )

= e -3x · ( 15 x 2 - x -3 )

= ( 15 x 2 - x -3 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ln( 4x )

f'(x)= -2 4x · 4

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · cos( -4x -4 )

f'(x)= 4 x 3 · cos( -4x -4 ) + x 4 · ( - sin( -4x -4 ) · ( -4 +0 ) )

= 4 x 3 · cos( -4x -4 ) + x 4 · ( - sin( -4x -4 ) · ( -4 ) )

= 4 x 3 · cos( -4x -4 ) + x 4 · 4 sin( -4x -4 )

= 4 x 3 · cos( -4x -4 ) +4 x 4 · sin( -4x -4 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 63-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

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

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = -0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 63-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 63 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 63

Somit gilt für die 63-te Ableitung:

f(63)(x) = ( -0,95 ) 63 · e -0,95x

-0,039 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -7 ) · e -0,3x -8x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +2 ( x -7 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) -8

= 2 e -0,3x +2 ( x -7 ) · ( -0,3 e -0,3x ) -8

= 2 e -0,3x -0,6 ( x -7 ) · e -0,3x -8

= e -0,3x · ( -0,6x +4,2 +2 ) -8

= -8 + ( -0,6x +4,2 +2 ) · e -0,3x

= -8 + ( -0,6x +6,2 ) · e -0,3x