Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 1 3 e 2x · 2

= 2 3 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4x -3 ) · e -2x -2

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

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

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

= e -2x -2 · ( -4 +8x +6 )

= e -2x -2 · ( 8x +2 )

= ( 8x +2 ) · e -2x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 2 +4 ) · e 3x

f'(x)= ( 10x +0 ) · e 3x + ( 5 x 2 +4 ) · e 3x · 3

= 10x · e 3x + ( 5 x 2 +4 ) · 3 e 3x

= 10 x · e 3x +3 ( 5 x 2 +4 ) · e 3x

= e 3x · ( 15 x 2 +12 +10x )

= e 3x · ( 15 x 2 +10x +12 )

= ( 15 x 2 +10x +12 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5 x 2 +3 )

f'(x)= 1 5 x 2 +3 · ( 10x +0 )

= 1 5 x 2 +3 · ( 10x )

= 10 x 5 x 2 +3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -5 ) · e -2x

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

= e -2x + ( x -5 ) · ( -2 e -2x )

= e -2x -2 ( x -5 ) · e -2x

= e -2x · ( 1 -2x +10 )

= e -2x · ( -2x +11 )

= ( -2x +11 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 31-te Ableitung der Funktion f(x)= e 0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 0,85x

f'(x) = e 0,85x · 0,85 = 0,85 e 0,85x

f''(x) = 0,85 e 0,85x · 0,85 = 0,7225 e 0,85x

f'''(x) = 0,7225 e 0,85x · 0,85 = 0,6141 e 0,85x

f(4)(x) = 0,6141 e 0,85x · 0,85 = 0,522 e 0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,85 multipliziert wird. Bei der 31-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 31 mal mit 0,85 multipliziert, also insgeamt mit 0,85 31

Somit gilt für die 31-te Ableitung:

f(31)(x) = 0,85 31 · e 0,85x

0,006 e 0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +5 ) · e -0,3x -3x

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

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

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

= e -0,3x · ( -1 +0,3x +1,5 ) -3

= -3 + ( 0,3x -1 +1,5 ) · e -0,3x

= -3 + ( 0,3x +0,5 ) · e -0,3x