Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -1 + 11 8 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -1 + 11 8 e 2x

f'(x)= 0 + 11 8 e 2x · 2

= 11 4 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 2x -2

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

= 4 x 3 · e 2x -2 + x 4 · 2 e 2x -2

= 4 x 3 · e 2x -2 +2 x 4 · e 2x -2

= e 2x -2 · ( 2 x 4 +4 x 3 )

= ( 2 x 4 +4 x 3 ) · e 2x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · x 5

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

= -3 · e -3x x 5 +5 · e -3x x 4

= e -3x · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( - x 3 -2 x 2 )

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

= -3 x 2 -4x - x 3 -2 x 2

= - 1 · ( 3x +4 ) - x · ( x +2 )

= -( 3x +4 ) - x · ( x +2 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -1 ) · cos( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -1 ) · cos( 2x )

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

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

= cos( 2x ) -2 ( x -1 ) · sin( 2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 36-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 36-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 36 mal mit 0,85 multipliziert, also insgeamt mit 0,85 36

Somit gilt für die 36-te Ableitung:

f(36)(x) = 0,85 36 · ( -2 e 0,85x )

-0,006 e 0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +5 ) · e -0,1x -4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +5 ) · e -0,1x -4x

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

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

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

= e -0,1x · ( 4 -0,4x -2 ) -4

= -4 + ( -0,4x +4 -2 ) · e -0,1x

= -4 + ( -0,4x +2 ) · e -0,1x