Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 4 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 4 e 2x

f'(x)= 5 4 e 2x · 2

= 5 2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -3x +4

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

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

= 4 x 3 · e -3x +4 -3 x 4 · e -3x +4

= e -3x +4 · ( -3 x 4 +4 x 3 )

= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e -3x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 3x

f'(x)= 2x · e 3x + x 2 · e 3x · 3

= 2 x · e 3x + x 2 · 3 e 3x

= 2 x · e 3x +3 x 2 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 2 +2x )

= ( 3 x 2 +2x ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ln( 5x )

f'(x)= 4 5x · 5

= 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( e -3x -4 ) 2

f'(x)= 6( e -3x -4 ) · ( e -3x · ( -3 )+0 )

= 6( e -3x -4 ) · ( -3 e -3x )

= -18 ( e -3x -4 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 36-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e 1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e 1,15x

f'(x) = -5 e 1,15x · 1,15 = -5,75 e 1,15x

f''(x) = -5,75 e 1,15x · 1,15 = -6,6125 e 1,15x

f'''(x) = -6,6125 e 1,15x · 1,15 = -7,6044 e 1,15x

f(4)(x) = -7,6044 e 1,15x · 1,15 = -8,745 e 1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,15 multipliziert wird. Bei der 36-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 36 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 36

Somit gilt für die 36-te Ableitung:

f(36)(x) = 1,15 36 · ( -5 e 1,15x )

≈ -765,759 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -1 ) · e -0,6x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -1 ) · e -0,6x -3

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +4 ( x -1 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= 4 e -0,6x +4 ( x -1 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= 4 e -0,6x -2,4 ( x -1 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 4 -2,4x +2,4 )

= e -0,6x · ( -2,4x +6,4 )

= ( -2,4x +6,4 ) · e -0,6x