Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 4 3 x

f'(x)= e 4 3 x · 4 3

= 4 3 e 4 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 3 -5 ) · e -x +5

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

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

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

= e -x +5 · ( 5 x 3 +5 -15 x 2 )

= e -x +5 · ( 5 x 3 -15 x 2 +5 )

= ( 5 x 3 -15 x 2 +5 ) · e -x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 4 -2x ) · e -2x

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

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

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

= e -2x · ( -6 x 4 +4x +12 x 3 -2 )

= e -2x · ( -6 x 4 +12 x 3 +4x -2 )

= ( -6 x 4 +12 x 3 +4x -2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ln( 6x )

f'(x)= 3 6x · 6

= 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -9 ( e -2x +3 ) 2 · ( e -2x · ( -2 )+0 )

= -9 ( e -2x +3 ) 2 · ( -2 e -2x )

= 18 ( e -2x +3 ) 2 · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 61-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e -0,95x

f'(x) = -5 e -0,95x · ( -0,95 ) = 4,75 e -0,95x

f''(x) = 4,75 e -0,95x · ( -0,95 ) = -4,5125 e -0,95x

f'''(x) = -4,5125 e -0,95x · ( -0,95 ) = 4,2869 e -0,95x

f(4)(x) = 4,2869 e -0,95x · ( -0,95 ) = -4,0725 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 61-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 61 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 61

Somit gilt für die 61-te Ableitung:

f(61)(x) = ( -0,95 ) 61 · ( -5 e -0,95x )

0,219 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +3 ) · e -0,2x +2x

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

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

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

= e -0,2x · ( -3 +0,6x +1,8 ) +2

= 2 + ( 0,6x -3 +1,8 ) · e -0,2x

= 2 + ( 0,6x -1,2 ) · e -0,2x