Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x

f'(x)= e -x · ( -1 )

= - e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 3 e -3x -2 · ( -3 ) +9 x 2

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

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 -5 ) · e -3x

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

= 4x · e -3x + ( 2 x 2 -5 ) · ( -3 e -3x )

= 4 x · e -3x -3 ( 2 x 2 -5 ) · e -3x

= e -3x · ( -6 x 2 +15 +4x )

= e -3x · ( -6 x 2 +4x +15 )

= ( -6 x 2 +4x +15 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -6 ln( 3x )

f'(x)= -6 3x · 3

= - 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x ) 3 · cos( x 2 )

= x 3 2 · cos( x 2 )

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

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

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

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

= 3 2 x · cos( x 2 ) -2 ( x ) 5 · sin( x 2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 51-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,9x

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

f''(x) = -0,9 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,81 e -0,9x

f'''(x) = 0,81 e -0,9x · ( -0,9 ) = -0,729 e -0,9x

f(4)(x) = -0,729 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,6561 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 51-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 51 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 51

Somit gilt für die 51-te Ableitung:

f(51)(x) = ( -0,9 ) 51 · e -0,9x

≈ -0,005 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -2 ) · e -0,5x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -2 ) · e -0,5x +5

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,5x -4 ( x -2 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= -4 e -0,5x -4 ( x -2 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= -4 e -0,5x +2 ( x -2 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( -4 +2x -4 )

= e -0,5x · ( 2x -8 )

= ( 2x -8 ) · e -0,5x