Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 + e x

f'(x)= 0 + e x

= e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x +4

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

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

= 3 x 2 · e -2x +4 -2 x 3 · e -2x +4

= e -2x +4 · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -3x

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

= 5 x 4 · e -3x + x 5 · ( -3 e -3x )

= 5 x 4 · e -3x -3 x 5 · e -3x

= 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( 4 x 3 - x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 4 x 3 - x )

f'(x)= 1 4 x 3 - x · ( 12 x 2 -1 )

= 12 x 2 -1 4 x 3 - x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 x · e 3x +1

= x - 1 2 · e 3x +1

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

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

= - 1 2 e 3x +1 ( x ) 3 + 1 x · 3 e 3x +1

= - 1 2 e 3x +1 ( x ) 3 +3 e 3x +1 x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 50-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -1,15x

f'(x) = -2 e -1,15x · ( -1,15 ) = 2,3 e -1,15x

f''(x) = 2,3 e -1,15x · ( -1,15 ) = -2,645 e -1,15x

f'''(x) = -2,645 e -1,15x · ( -1,15 ) = 3,0418 e -1,15x

f(4)(x) = 3,0418 e -1,15x · ( -1,15 ) = -3,498 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 50-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 50 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 50

Somit gilt für die 50-te Ableitung:

f(50)(x) = ( -1,15 ) 50 · ( -2 e -1,15x )

-2167,315 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +4 ) · e -0,2x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +4 ) · e -0,2x +1

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

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

= 2 e -0,2x -0,4 ( x +4 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 2 -0,4x -1,6 )

= e -0,2x · ( -0,4x +0,4 )

= ( -0,4x +0,4 ) · e -0,2x