Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 + e x

f'(x)= 0 + e x

= e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 4 +5 x 3 ) · e -x -4

f'(x)= ( -12 x 3 +15 x 2 ) · e -x -4 + ( -3 x 4 +5 x 3 ) · e -x -4 · ( -1 )

= ( -12 x 3 +15 x 2 ) · e -x -4 + ( -3 x 4 +5 x 3 ) · ( - e -x -4 )

= ( -12 x 3 +15 x 2 ) · e -x -4 - ( -3 x 4 +5 x 3 ) · e -x -4

= e -x -4 · ( 3 x 4 -5 x 3 + ( -12 x 3 +15 x 2 ) )

= e -x -4 · ( 3 x 4 -17 x 3 +15 x 2 )

= ( 3 x 4 -17 x 3 +15 x 2 ) · e -x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 2 + x ) · e x

f'(x)= ( 6x +1 ) · e x + ( 3 x 2 + x ) · e x

= e x · ( 3 x 2 + x +6x +1 )

= e x · ( 3 x 2 +7x +1 )

= ( 3 x 2 +7x +1 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( 3x )

f'(x)= 5 3x · 3

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( sin( x ) +1 ) 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( sin( x ) +1 ) 4

f'(x)= -4 ( sin( x ) +1 ) 3 · ( cos( x ) +0 )

= -4 ( sin( x ) +1 ) 3 · ( cos( x ) )

= -4 ( sin( x ) +1 ) 3 · cos( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 63-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

f'(x) = e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,95 e -0,95x

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = -0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 63-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 63 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 63

Somit gilt für die 63-te Ableitung:

f(63)(x) = ( -0,95 ) 63 · e -0,95x

-0,039 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,2x +9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,2x +9x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -2 ( x +2 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) +9

= -2 e -0,2x -2 ( x +2 ) · ( -0,2 e -0,2x ) +9

= -2 e -0,2x +0,4 ( x +2 ) · e -0,2x +9

= e -0,2x · ( -2 +0,4x +0,8 ) +9

= 9 + ( 0,4x -2 +0,8 ) · e -0,2x

= 9 + ( 0,4x -1,2 ) · e -0,2x