Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 - e 6 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 - e 6 7 x

f'(x)= 0 - e 6 7 x · 6 7

= - 6 7 e 6 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 4 -2 x 2 ) · e -4x +2

f'(x)= ( 8 x 3 -4x ) · e -4x +2 + ( 2 x 4 -2 x 2 ) · e -4x +2 · ( -4 )

= ( 8 x 3 -4x ) · e -4x +2 + ( 2 x 4 -2 x 2 ) · ( -4 e -4x +2 )

= ( 8 x 3 -4x ) · e -4x +2 -4 ( 2 x 4 -2 x 2 ) · e -4x +2

= e -4x +2 · ( -8 x 4 +8 x 2 + ( 8 x 3 -4x ) )

= e -4x +2 · ( -8 x 4 +8 x 3 +8 x 2 -4x )

= ( -8 x 4 +8 x 3 +8 x 2 -4x ) · e -4x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -2x

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

= 5 x 4 · e -2x + x 5 · ( -2 e -2x )

= 5 x 4 · e -2x -2 x 5 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 5 +5 x 4 )

= ( -2 x 5 +5 x 4 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 ln( x )

f'(x)= -3 x · 1

= - 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +2 ) · sin( x 3 )

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

= 2x · sin( x 3 ) + ( x 2 +2 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= 2 x · sin( x 3 ) +3 ( x 2 +2 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 32-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e -0,85x

f'(x) = 2 e -0,85x · ( -0,85 ) = -1,7 e -0,85x

f''(x) = -1,7 e -0,85x · ( -0,85 ) = 1,445 e -0,85x

f'''(x) = 1,445 e -0,85x · ( -0,85 ) = -1,2283 e -0,85x

f(4)(x) = -1,2283 e -0,85x · ( -0,85 ) = 1,044 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 32-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 32 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 32

Somit gilt für die 32-te Ableitung:

f(32)(x) = ( -0,85 ) 32 · 2 e -0,85x

0,011 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,6x +5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,6x +5x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -2 ( x +2 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) +5

= -2 e -0,6x -2 ( x +2 ) · ( -0,6 e -0,6x ) +5

= -2 e -0,6x +1,2 ( x +2 ) · e -0,6x +5

= e -0,6x · ( -2 +1,2x +2,4 ) +5

= 5 + ( 1,2x -2 +2,4 ) · e -0,6x

= 5 + ( 1,2x +0,4 ) · e -0,6x