Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 + 4 3 e -x

f'(x)= 0 + 4 3 e -x · ( -1 )

= - 4 3 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -x +5

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

= 5 x 4 · e -x +5 + x 5 · ( - e -x +5 )

= 5 x 4 · e -x +5 - x 5 · e -x +5

= e -x +5 · ( - x 5 +5 x 4 )

= ( - x 5 +5 x 4 ) · e -x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x · x 4

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

= -2 · e -2x x 4 +4 · e -2x x 3

= e -2x · ( -2 x 4 +4 x 3 )

= ( -2 x 4 +4 x 3 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5x +3 )

f'(x)= 1 -5x +3 · ( -5 +0 )

= 1 -5x +3 · ( -5 )

= - 5 -5x +3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -3 ) · e -2x

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

= 3 e -2x + ( 3x -3 ) · ( -2 e -2x )

= 3 e -2x -2 ( 3x -3 ) · e -2x

= e -2x · ( 3 -6x +6 )

= e -2x · ( -6x +9 )

= ( -6x +9 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 35-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,15x

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

f''(x) = -1,15 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,3225 e -1,15x

f'''(x) = 1,3225 e -1,15x · ( -1,15 ) = -1,5209 e -1,15x

f(4)(x) = -1,5209 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,749 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 35-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 35 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 35

Somit gilt für die 35-te Ableitung:

f(35)(x) = ( -1,15 ) 35 · e -1,15x

-133,176 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -4 ) · e -0,5x - x

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

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

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

= e -0,5x · ( 3 -1,5x +6 ) -1

= -1 + ( -1,5x +3 +6 ) · e -0,5x

= -1 + ( -1,5x +9 ) · e -0,5x