Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x

f'(x)= e -x · ( -1 )

= - e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 5 +3 ) · e 2x

f'(x)= ( 20 x 4 +0 ) · e 2x + ( 4 x 5 +3 ) · e 2x · 2

= 20 x 4 · e 2x + ( 4 x 5 +3 ) · 2 e 2x

= 20 x 4 · e 2x +2 ( 4 x 5 +3 ) · e 2x

= e 2x · ( 20 x 4 +8 x 5 +6 )

= e 2x · ( 8 x 5 +20 x 4 +6 )

= ( 8 x 5 +20 x 4 +6 ) · e 2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -2x

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

= 2 x · e -2x + x 2 · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 x 2 · e -2x

= e -2x · ( 2x -2 x 2 )

= e -2x · ( -2 x 2 +2x )

= ( -2 x 2 +2x ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ln( 5x )

f'(x)= -5 5x · 5

= - 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x -6 ) · sin( -2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -6 ) · sin( -2x )

f'(x)= ( 2 +0 ) · sin( -2x ) + ( 2x -6 ) · cos( -2x ) · ( -2 )

= 2 sin( -2x ) + ( 2x -6 ) · ( -2 cos( -2x ) )

= 2 sin( -2x ) -2 ( 2x -6 ) · cos( -2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 68-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e -1,05x

f'(x) = 2 e -1,05x · ( -1,05 ) = -2,1 e -1,05x

f''(x) = -2,1 e -1,05x · ( -1,05 ) = 2,205 e -1,05x

f'''(x) = 2,205 e -1,05x · ( -1,05 ) = -2,3153 e -1,05x

f(4)(x) = -2,3153 e -1,05x · ( -1,05 ) = 2,431 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 68-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 68 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 68

Somit gilt für die 68-te Ableitung:

f(68)(x) = ( -1,05 ) 68 · 2 e -1,05x

55,195 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -3 ) · e -0,1x -2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -3 ) · e -0,1x -2

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,1x -2 ( x -3 ) · e -0,1x · ( -0,1 )+0

= -2 e -0,1x -2 ( x -3 ) · ( -0,1 e -0,1x )

= -2 e -0,1x +0,2 ( x -3 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( 0,2x -0,6 -2 )

= e -0,1x · ( 0,2x -2,6 )

= ( 0,2x -2,6 ) · e -0,1x