Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 + 10 9 e 9 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 + 10 9 e 9 7 x

f'(x)= 0 + 10 9 e 9 7 x · 9 7

= 10 7 e 9 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e x -5

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

= 3 x 2 · e x -5 + x 3 · e x -5

= e x -5 · ( x 3 +3 x 2 )

= ( x 3 +3 x 2 ) · e x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( 2x -2 )

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

= - e -x ( 2x -2 ) + e -x · ( 2 )

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

= e -x · ( 2 -2x +2 )

= e -x · ( -2x +4 )

= ( -2x +4 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 3 x 3 +1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 3 x 3 +1 )

f'(x)= 1 3 x 3 +1 · ( 9 x 2 +0 )

= 1 3 x 3 +1 · ( 9 x 2 )

= 9 x 2 3 x 3 +1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +2 ) · e -2x

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

= 2x · e -2x + ( x 2 +2 ) · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 +2 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 -4 +2x )

= e -2x · ( -2 x 2 +2x -4 )

= ( -2 x 2 +2x -4 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 33-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 33-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 33 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 33

Somit gilt für die 33-te Ableitung:

f(33)(x) = ( -1,15 ) 33 · ( -5 e -1,15x )

503,499 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +7 ) · e -0,2x -4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +7 ) · e -0,2x -4x

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -4 ( x +7 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) -4

= -4 e -0,2x -4 ( x +7 ) · ( -0,2 e -0,2x ) -4

= -4 e -0,2x +0,8 ( x +7 ) · e -0,2x -4

= e -0,2x · ( -4 +0,8x +5,6 ) -4

= -4 + ( 0,8x -4 +5,6 ) · e -0,2x

= -4 + ( 0,8x +1,6 ) · e -0,2x