Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 - e 2x

f'(x)= 0 - e 2x · 2

= -2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3 x 5 + x ) · e -2x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 5 + x ) · e -2x +1

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

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

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

= e -2x +1 · ( -6 x 5 -2x +15 x 4 +1 )

= e -2x +1 · ( -6 x 5 +15 x 4 -2x +1 )

= ( -6 x 5 +15 x 4 -2x +1 ) · e -2x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 e -3 x 3 +2 · ( -9 x 2 )

= 18 · e -3 x 3 +2 x 2

= 18 x 2 e -3 x 3 +2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 6 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 6 ln( 7x )

f'(x)= 6 7x · 7

= 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -2 ) · cos( x 3 )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 34-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e -1,15x

f'(x) = 4 e -1,15x · ( -1,15 ) = -4,6 e -1,15x

f''(x) = -4,6 e -1,15x · ( -1,15 ) = 5,29 e -1,15x

f'''(x) = 5,29 e -1,15x · ( -1,15 ) = -6,0835 e -1,15x

f(4)(x) = -6,0835 e -1,15x · ( -1,15 ) = 6,996 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 34-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 34 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 34

Somit gilt für die 34-te Ableitung:

f(34)(x) = ( -1,15 ) 34 · 4 e -1,15x

463,219 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -1 ) · e -0,5x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -1 ) · e -0,5x +1

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

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

= 2 e -0,5x - ( x -1 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( 2 - x +1 )

= e -0,5x · ( -x +3 )

= ( -x +3 ) · e -0,5x