Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -2x

f'(x)= 2 e -2x · ( -2 )

= -4 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 2 3 x 3 +3 e -3x -3 -3 sin( x )

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

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

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

= 2 x 4 -9 e -3x -3 -3 cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( 3 x 3 -3x )

f'(x)= e -x · ( -1 ) · ( 3 x 3 -3x ) + e -x · ( 9 x 2 -3 )

= - e -x ( 3 x 3 -3x ) + e -x ( 9 x 2 -3 )

= e -x · ( -3 x 3 +3x +9 x 2 -3 )

= e -x · ( -3 x 3 +9 x 2 +3x -3 )

= ( -3 x 3 +9 x 2 +3x -3 ) · e -x

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)= x 3 · sin( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · sin( 2x )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 30-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 30-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 30 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 30

Somit gilt für die 30-te Ableitung:

f(30)(x) = ( -1,15 ) 30 · e -1,15x

66,212 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -6 ) · e -0,8x +7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -6 ) · e -0,8x +7x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -5 ( x -6 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +7

= -5 e -0,8x -5 ( x -6 ) · ( -0,8 e -0,8x ) +7

= -5 e -0,8x +4 ( x -6 ) · e -0,8x +7

= e -0,8x · ( -5 +4x -24 ) +7

= 7 + ( 4x -5 -24 ) · e -0,8x

= 7 + ( 4x -29 ) · e -0,8x