Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 1 4 x

f'(x)= e 1 4 x · 1 4

= 1 4 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= -2 e 3x +3 + x -3

=> f'(x) = -2 e 3x +3 · 3 -3 x -4

f'(x)= -2 e 3x +3 · 3 - 3 x 4

= -6 e 3x +3 - 3 x 4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 4 +1 ) · e 3x

f'(x)= ( -20 x 3 +0 ) · e 3x + ( -5 x 4 +1 ) · e 3x · 3

= -20 x 3 · e 3x + ( -5 x 4 +1 ) · 3 e 3x

= -20 x 3 · e 3x +3 ( -5 x 4 +1 ) · e 3x

= e 3x · ( -15 x 4 +3 -20 x 3 )

= e 3x · ( -15 x 4 -20 x 3 +3 )

= ( -15 x 4 -20 x 3 +3 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -3 x 2 +2x · ( -6x +2 )

= -6x +2 -3 x 2 +2x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= - ( x 3 +2 ) -2

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

f'(x)= 2 ( x 3 +2 ) 3 · ( 3 x 2 +0 )

= 2 ( x 3 +2 ) 3 · ( 3 x 2 )

= 6 x 2 ( x 3 +2 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 49-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e -1,15x

f'(x) = -4 e -1,15x · ( -1,15 ) = 4,6 e -1,15x

f''(x) = 4,6 e -1,15x · ( -1,15 ) = -5,29 e -1,15x

f'''(x) = -5,29 e -1,15x · ( -1,15 ) = 6,0835 e -1,15x

f(4)(x) = 6,0835 e -1,15x · ( -1,15 ) = -6,996 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 49-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 49 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 49

Somit gilt für die 49-te Ableitung:

f(49)(x) = ( -1,15 ) 49 · ( -4 e -1,15x )

3769,243 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,2x +8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,2x +8

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

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

= -5 e -0,2x + ( x +5 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( -5 + x +5 )

= e -0,2x · ( x +0 )

= e -0,2x · x

= x · e -0,2x