Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -1 + 7 9 e 5 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -1 + 7 9 e 5 7 x

f'(x)= 0 + 7 9 e 5 7 x · 5 7

= 5 9 e 5 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - e 2x +1 - 1 2 x 3 und vereinfache:

Lösung einblenden

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

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

=> f'(x) = - e 2x +1 · 2 - 1 6 x - 2 3

f'(x)= - e 2x +1 · 2 - 1 6 ( x 3 ) 2

= -2 e 2x +1 - 1 6 ( x 3 ) 2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( -3 x 5 + x 3 )

f'(x)= e -x · ( -1 ) · ( -3 x 5 + x 3 ) + e -x · ( -15 x 4 +3 x 2 )

= - e -x ( -3 x 5 + x 3 ) + e -x ( -15 x 4 +3 x 2 )

= e -x · ( 3 x 5 - x 3 + ( -15 x 4 +3 x 2 ) )

= e -x · ( 3 x 5 -15 x 4 - x 3 +3 x 2 )

= ( 3 x 5 -15 x 4 - x 3 +3 x 2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 3 x 3 -2 · ( 9 x 2 +0 )

= 1 3 x 3 -2 · ( 9 x 2 )

= 9 x 2 3 x 3 -2

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

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -3x + ( x -4 ) · e -3x · ( -3 )

= e -3x + ( x -4 ) · ( -3 e -3x )

= e -3x -3 ( x -4 ) · e -3x

= e -3x · ( 1 -3x +12 )

= e -3x · ( -3x +13 )

= ( -3x +13 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-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 77-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 77 mal mit 0,95 multipliziert, also insgeamt mit 0,95 77

Somit gilt für die 77-te Ableitung:

f(77)(x) = 0,95 77 · e 0,95x

0,019 e 0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +2 ) · e -0,2x -7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +2 ) · e -0,2x -7x

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -4 ( x +2 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) -7

= -4 e -0,2x -4 ( x +2 ) · ( -0,2 e -0,2x ) -7

= -4 e -0,2x +0,8 ( x +2 ) · e -0,2x -7

= e -0,2x · ( -4 +0,8x +1,6 ) -7

= -7 + ( 0,8x -4 +1,6 ) · e -0,2x

= -7 + ( 0,8x -2,4 ) · e -0,2x