Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 +3 e x

f'(x)= 0 +3 e x

= 3 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 2 -2 ) · e -x +3

f'(x)= ( -10x +0 ) · e -x +3 + ( -5 x 2 -2 ) · e -x +3 · ( -1 )

= -10x · e -x +3 + ( -5 x 2 -2 ) · ( - e -x +3 )

= -10 x · e -x +3 - ( -5 x 2 -2 ) · e -x +3

= e -x +3 · ( 5 x 2 +2 -10x )

= e -x +3 · ( 5 x 2 -10x +2 )

= ( 5 x 2 -10x +2 ) · e -x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x

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

= 3 x 2 · e -3x + x 3 · ( -3 e -3x )

= 3 x 2 · e -3x -3 x 3 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -8 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -8 ln( 7x )

f'(x)= -8 7x · 7

= - 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 sin( - x 2 +3 )

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

= -2 cos( - x 2 +3 ) · ( -2x )

= 4 cos( - x 2 +3 ) x

= 4 x · cos( - x 2 +3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 53-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,1x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,1x

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

f''(x) = -1,1 e -1,1x · ( -1,1 ) = 1,21 e -1,1x

f'''(x) = 1,21 e -1,1x · ( -1,1 ) = -1,331 e -1,1x

f(4)(x) = -1,331 e -1,1x · ( -1,1 ) = 1,4641 e -1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,1 multipliziert wird. Bei der 53-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 53 mal mit -1,1 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,1 ) 53

Somit gilt für die 53-te Ableitung:

f(53)(x) = ( -1,1 ) 53 · e -1,1x

-156,247 e -1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -7 ) · e -0,1x -7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -7 ) · e -0,1x -7x

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

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

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

= e -0,1x · ( -2 +0,2x -1,4 ) -7

= -7 + ( 0,2x -2 -1,4 ) · e -0,1x

= -7 + ( 0,2x -3,4 ) · e -0,1x