Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 + e -x

f'(x)= 0 + e -x · ( -1 )

= - e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x

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

= 3 x 2 · e -x + x 3 · ( - e -x )

= 3 x 2 · e -x - x 3 · e -x

= e -x · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 3 -2 ) · e -3x

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

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

= 3 x 2 · e -3x -3 ( x 3 -2 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 x 3 +6 +3 x 2 )

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 +6 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 +6 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -8 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -8 ln( 4x )

f'(x)= -8 4x · 4

= - 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +2 ) · e 2x

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

= 3 e 2x + ( 3x +2 ) · 2 e 2x

= 3 e 2x +2 ( 3x +2 ) · e 2x

= e 2x · ( 3 +6x +4 )

= e 2x · ( 6x +7 )

= ( 6x +7 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 67-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 67-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 67 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 67

Somit gilt für die 67-te Ableitung:

f(67)(x) = ( -1,05 ) 67 · e -1,05x

-26,283 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +2 ) · e -0,1x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +2 ) · e -0,1x +1

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

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

= -4 e -0,1x +0,4 ( x +2 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( -4 +0,4x +0,8 )

= e -0,1x · ( 0,4x -3,2 )

= ( 0,4x -3,2 ) · e -0,1x