Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 e 5 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 5 7 x

f'(x)= -2 e 5 7 x · 5 7

= - 10 7 e 5 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 5 + x 2 ) · e -3x -5

f'(x)= ( -25 x 4 +2x ) · e -3x -5 + ( -5 x 5 + x 2 ) · e -3x -5 · ( -3 )

= ( -25 x 4 +2x ) · e -3x -5 + ( -5 x 5 + x 2 ) · ( -3 e -3x -5 )

= ( -25 x 4 +2x ) · e -3x -5 -3 ( -5 x 5 + x 2 ) · e -3x -5

= e -3x -5 · ( 15 x 5 -3 x 2 + ( -25 x 4 +2x ) )

= e -3x -5 · ( 15 x 5 -25 x 4 -3 x 2 +2x )

= ( 15 x 5 -25 x 4 -3 x 2 +2x ) · e -3x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -x

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

= 5 x 4 · e -x + x 5 · ( - e -x )

= 5 x 4 · e -x - x 5 · e -x

= e -x · ( - x 5 +5 x 4 )

= ( - x 5 +5 x 4 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -2x -3 )

f'(x)= 1 -2x -3 · ( -2 +0 )

= 1 -2x -3 · ( -2 )

= - 2 -2x -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= 2 ( 3 x 2 -2 ) -2

=> f'(x) = -4 ( 3 x 2 -2 ) -3 · ( 6x +0 )

f'(x)= - 4 ( 3 x 2 -2 ) 3 · ( 6x +0 )

= - 4 ( 3 x 2 -2 ) 3 · ( 6x )

= -24 x ( 3 x 2 -2 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 68-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -1,05x

f'(x) = -2 e -1,05x · ( -1,05 ) = 2,1 e -1,05x

f''(x) = 2,1 e -1,05x · ( -1,05 ) = -2,205 e -1,05x

f'''(x) = -2,205 e -1,05x · ( -1,05 ) = 2,3153 e -1,05x

f(4)(x) = 2,3153 e -1,05x · ( -1,05 ) = -2,431 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 68-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 68 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 68

Somit gilt für die 68-te Ableitung:

f(68)(x) = ( -1,05 ) 68 · ( -2 e -1,05x )

-55,195 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +6 ) · e -0,6x +4

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

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

= -5 e -0,6x +3 ( x +6 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -5 +3x +18 )

= e -0,6x · ( 3x +13 )

= ( 3x +13 ) · e -0,6x