Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 -2 e 3 5 x

f'(x)= 0 -2 e 3 5 x · 3 5

= - 6 5 e 3 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +4 ) · e x +3

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

= 2 e x +3 + ( 2x +4 ) · e x +3

= e x +3 · ( 2x +4 +2 )

= e x +3 · ( 2x +6 )

= ( 2x +6 ) · e x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · x 5

f'(x)= e 3x · 3 · x 5 + e 3x · 5 x 4

= 3 · e 3x x 5 +5 · e 3x x 4

= e 3x · ( 5 x 4 +3 x 5 )

= e 3x · ( 3 x 5 +5 x 4 )

= ( 3 x 5 +5 x 4 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ln( x )

f'(x)= -2 x · 1

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2 x 2 -6 ) · cos( -3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 -6 ) · cos( -3x )

f'(x)= ( 4x +0 ) · cos( -3x ) + ( 2 x 2 -6 ) · ( - sin( -3x ) · ( -3 ) )

= 4x · cos( -3x ) + ( 2 x 2 -6 ) · 3 sin( -3x )

= 4 x · cos( -3x ) +3 ( 2 x 2 -6 ) · sin( -3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 50-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -0,9x

f'(x) = 3 e -0,9x · ( -0,9 ) = -2,7 e -0,9x

f''(x) = -2,7 e -0,9x · ( -0,9 ) = 2,43 e -0,9x

f'''(x) = 2,43 e -0,9x · ( -0,9 ) = -2,187 e -0,9x

f(4)(x) = -2,187 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,9683 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 50-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 50 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 50

Somit gilt für die 50-te Ableitung:

f(50)(x) = ( -0,9 ) 50 · 3 e -0,9x

0,015 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +6 ) · e -0,1x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +6 ) · e -0,1x +3

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,1x +4 ( x +6 ) · e -0,1x · ( -0,1 )+0

= 4 e -0,1x +4 ( x +6 ) · ( -0,1 e -0,1x )

= 4 e -0,1x -0,4 ( x +6 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( -0,4x -2,4 +4 )

= e -0,1x · ( -0,4x +1,6 )

= ( -0,4x +1,6 ) · e -0,1x