Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 e 6 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 6 7 x

f'(x)= 3 e 6 7 x · 6 7

= 18 7 e 6 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x ( 5 x 2 +5 )

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

= e x ( 5 x 2 +5 ) + e x · ( 10x )

= e x ( 5 x 2 +5 )+10 · e x x

= e x · ( 5 x 2 +5 +10x )

= e x · ( 5 x 2 +10x +5 )

= ( 5 x 2 +10x +5 ) · e x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4x -3 ) · e 2x -5

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

= 4 e 2x -5 + ( 4x -3 ) · 2 e 2x -5

= 4 e 2x -5 +2 ( 4x -3 ) · e 2x -5

= e 2x -5 · ( 4 +8x -6 )

= e 2x -5 · ( 8x -2 )

= ( 8x -2 ) · e 2x -5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 ln( 7x )

f'(x)= 7 7x · 7

= 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -3x

= x 1 4 · e -3x

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

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

= 1 4 e -3x ( x 4 ) 3 + x 4 · ( -3 e -3x )

= 1 4 e -3x ( x 4 ) 3 -3 x 4 · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 70-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

f'(x) = e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,95 e -0,95x

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = -0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 70-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 70 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 70

Somit gilt für die 70-te Ableitung:

f(70)(x) = ( -0,95 ) 70 · e -0,95x

0,028 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,2x +5x

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

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

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

= e -0,2x · ( -2 +0,4x +0,8 ) +5

= 5 + ( 0,4x -2 +0,8 ) · e -0,2x

= 5 + ( 0,4x -1,2 ) · e -0,2x