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)= -2 e 2x · 2

= -4 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x x 3

f'(x)= e 3x · 3 · x 3 + e 3x · 3 x 2

= 3 · e 3x x 3 +3 · e 3x x 2

= e 3x · ( 3 x 3 +3 x 2 )

= ( 3 x 3 +3 x 2 ) · e 3x

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)= 5 ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( x )

f'(x)= 5 x · 1

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · cos( 4x -2 )

= x 1 4 · cos( 4x -2 )

=> f'(x) = 1 4 x - 3 4 · cos( 4x -2 ) + x 1 4 · ( - sin( 4x -2 ) · ( 4 +0 ) )

f'(x)= 1 4 ( x 4 ) 3 · cos( 4x -2 ) + x 4 · ( - sin( 4x -2 ) · ( 4 +0 ) )

= 1 4 cos( 4x -2 ) ( x 4 ) 3 + x 4 · ( - sin( 4x -2 ) · ( 4 ) )

= 1 4 cos( 4x -2 ) ( x 4 ) 3 + x 4 · ( -4 sin( 4x -2 ) )

= 1 4 cos( 4x -2 ) ( x 4 ) 3 -4 x 4 · sin( 4x -2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 44-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,15x

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

f''(x) = -1,15 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,3225 e -1,15x

f'''(x) = 1,3225 e -1,15x · ( -1,15 ) = -1,5209 e -1,15x

f(4)(x) = -1,5209 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,749 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 44-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 44 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 44

Somit gilt für die 44-te Ableitung:

f(44)(x) = ( -1,15 ) 44 · e -1,15x

468,495 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -4 ) · e -0,6x -8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -4 ) · e -0,6x -8

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +5 ( x -4 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= 5 e -0,6x +5 ( x -4 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= 5 e -0,6x -3 ( x -4 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 5 -3x +12 )

= e -0,6x · ( -3x +17 )

= ( -3x +17 ) · e -0,6x