Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 -3 e x

f'(x)= 0 -3 e x

= -3 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 4 x 3 -2 x 2 ) · e -2x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 3 -2 x 2 ) · e -2x -5

f'(x)= ( 12 x 2 -4x ) · e -2x -5 + ( 4 x 3 -2 x 2 ) · e -2x -5 · ( -2 )

= ( 12 x 2 -4x ) · e -2x -5 + ( 4 x 3 -2 x 2 ) · ( -2 e -2x -5 )

= ( 12 x 2 -4x ) · e -2x -5 -2 ( 4 x 3 -2 x 2 ) · e -2x -5

= e -2x -5 · ( -8 x 3 +4 x 2 + ( 12 x 2 -4x ) )

= e -2x -5 · ( -8 x 3 +16 x 2 -4x )

= ( -8 x 3 +16 x 2 -4x ) · e -2x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e x

f'(x)= 4 x 3 · e x + x 4 · e x

= 4 x 3 · e x + x 4 · e x

= e x · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -9 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -9 ln( 5x )

f'(x)= -9 5x · 5

= - 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +4 ) · cos( x 3 )

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

= 3 cos( x 3 ) + ( 3x +4 ) · ( -3 sin( x 3 ) x 2 )

= 3 cos( x 3 ) -3 ( 3x +4 ) sin( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 72-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,05x

f'(x) = e -1,05x · ( -1,05 ) = -1,05 e -1,05x

f''(x) = -1,05 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,1025 e -1,05x

f'''(x) = 1,1025 e -1,05x · ( -1,05 ) = -1,1576 e -1,05x

f(4)(x) = -1,1576 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,2155 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 72-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 72 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 72

Somit gilt für die 72-te Ableitung:

f(72)(x) = ( -1,05 ) 72 · e -1,05x

33,545 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +2 ) · e -0,3x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +2 ) · e -0,3x -5x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +4 ( x +2 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) -5

= 4 e -0,3x +4 ( x +2 ) · ( -0,3 e -0,3x ) -5

= 4 e -0,3x -1,2 ( x +2 ) · e -0,3x -5

= e -0,3x · ( 4 -1,2x -2,4 ) -5

= -5 + ( -1,2x +4 -2,4 ) · e -0,3x

= -5 + ( -1,2x +1,6 ) · e -0,3x