Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 + 11 9 e 4 3 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 + 11 9 e 4 3 x

f'(x)= 0 + 11 9 e 4 3 x · 4 3

= 44 27 e 4 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 2 x 3 - 9 4 cos( x ) -3 e 2x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 2 x 3 - 9 4 cos( x ) -3 e 2x +4

= 1 2 x -3 - 9 4 cos( x ) -3 e 2x +4

=> f'(x) = - 3 2 x -4 + 9 4 sin( x ) -3 e 2x +4 · 2

f'(x)= - 3 2 x 4 + 9 4 sin( x ) -3 e 2x +4 · 2

= - 3 2 x 4 + 9 4 sin( x ) -6 e 2x +4

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 · ( -1 ) · 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( 5 x 3 -3 x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5 x 3 -3 x 2 )

f'(x)= 1 5 x 3 -3 x 2 · ( 15 x 2 -6x )

= 15 x 2 -6x 5 x 3 -3 x 2

= 3 · 1 · ( 5x -2 ) x · ( 5x -3 )

= 3( 5x -2 ) x · ( 5x -3 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +3 ) · e -3x

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

= 3 e -3x + ( 3x +3 ) · ( -3 e -3x )

= 3 e -3x -3 ( 3x +3 ) · e -3x

= e -3x · ( 3 -9x -9 )

= e -3x · ( -9x -6 )

= ( -9x -6 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 33-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,85x

f'(x) = e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,85 e -0,85x

f''(x) = -0,85 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,7225 e -0,85x

f'''(x) = 0,7225 e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,6141 e -0,85x

f(4)(x) = -0,6141 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,522 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 33-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 33 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 33

Somit gilt für die 33-te Ableitung:

f(33)(x) = ( -0,85 ) 33 · e -0,85x

-0,005 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +2 ) · e -0,7x +7

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

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

= - e -0,7x +0,7 ( x +2 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( -1 +0,7x +1,4 )

= e -0,7x · ( 0,7x +0,4 )

= ( 0,7x +0,4 ) · e -0,7x