Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 2 e -2x

f'(x)= 3 2 e -2x · ( -2 )

= -3 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= - e -3x -4 -4 x 1 2 +4 x 2

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

f'(x)= - e -3x -4 · ( -3 ) - 2 x +8x

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

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x · x 3

f'(x)= e x · x 3 + e x · 3 x 2

= e x x 3 +3 · e x x 2

= e x · ( x 3 +3 x 2 )

= ( x 3 +3 x 2 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -4 x 2 +2 · ( -8x +0 )

= 1 -4 x 2 +2 · ( -8x )

= -8 x -4 x 2 +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · sin( -x +3 )

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

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 40-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 40-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 40 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 40

Somit gilt für die 40-te Ableitung:

f(40)(x) = 1,15 40 · e 1,15x

267,864 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -4 ) · e -0,8x +2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -4 ) · e -0,8x +2x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -5 ( x -4 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +2

= -5 e -0,8x -5 ( x -4 ) · ( -0,8 e -0,8x ) +2

= -5 e -0,8x +4 ( x -4 ) · e -0,8x +2

= e -0,8x · ( -5 +4x -16 ) +2

= 2 + ( 4x -5 -16 ) · e -0,8x

= 2 + ( 4x -21 ) · e -0,8x