Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -1 + 8 9 e 3 2 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -1 + 8 9 e 3 2 x

f'(x)= 0 + 8 9 e 3 2 x · 3 2

= 4 3 e 3 2 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x ( 2 x 4 +4 x 2 )

f'(x)= e -x · ( -1 ) · ( 2 x 4 +4 x 2 ) + e -x · ( 8 x 3 +8x )

= - e -x ( 2 x 4 +4 x 2 ) + e -x ( 8 x 3 +8x )

= e -x · ( -2 x 4 -4 x 2 + ( 8 x 3 +8x ) )

= e -x · ( -2 x 4 +8 x 3 -4 x 2 +8x )

= ( -2 x 4 +8 x 3 -4 x 2 +8x ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( - x 2 +4x ) · e x

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

= e x · ( - x 2 +4x -2x +4 )

= e x · ( - x 2 +2x +4 )

= ( - x 2 +2x +4 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 5x · 5

= - 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -1 ) · cos( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -1 ) · cos( x 3 )

f'(x)= ( 3 +0 ) · cos( x 3 ) + ( 3x -1 ) · ( - sin( x 3 ) · 3 x 2 )

= 3 cos( x 3 ) + ( 3x -1 ) · ( -3 sin( x 3 ) x 2 )

= 3 cos( x 3 ) -3 ( 3x -1 ) sin( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 33-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e -0,85x

f'(x) = 2 e -0,85x · ( -0,85 ) = -1,7 e -0,85x

f''(x) = -1,7 e -0,85x · ( -0,85 ) = 1,445 e -0,85x

f'''(x) = 1,445 e -0,85x · ( -0,85 ) = -1,2283 e -0,85x

f(4)(x) = -1,2283 e -0,85x · ( -0,85 ) = 1,044 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 33-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 33 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 33

Somit gilt für die 33-te Ableitung:

f(33)(x) = ( -0,85 ) 33 · 2 e -0,85x

-0,009 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +1 ) · e -0,6x +5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +1 ) · e -0,6x +5x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -2 ( x +1 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) +5

= -2 e -0,6x -2 ( x +1 ) · ( -0,6 e -0,6x ) +5

= -2 e -0,6x +1,2 ( x +1 ) · e -0,6x +5

= e -0,6x · ( -2 +1,2x +1,2 ) +5

= 5 + ( 1,2x -2 +1,2 ) · e -0,6x

= 5 + ( 1,2x -0,8 ) · e -0,6x