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)= ( -2 x 4 -4 x 3 ) · e -x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 4 -4 x 3 ) · e -x

f'(x)= ( -8 x 3 -12 x 2 ) · e -x + ( -2 x 4 -4 x 3 ) · e -x · ( -1 )

= ( -8 x 3 -12 x 2 ) · e -x + ( -2 x 4 -4 x 3 ) · ( - e -x )

= ( -8 x 3 -12 x 2 ) · e -x - ( -2 x 4 -4 x 3 ) · e -x

= e -x · ( 2 x 4 +4 x 3 + ( -8 x 3 -12 x 2 ) )

= e -x · ( 2 x 4 -4 x 3 -12 x 2 )

= ( 2 x 4 -4 x 3 -12 x 2 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 e -3 x 2 -2 · ( -6x )

= 12 · e -3 x 2 -2 x

= 12 x e -3 x 2 -2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( 5x )

f'(x)= -7 5x · 5

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x ) 3 · e -2x

= x 3 2 · e -2x

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

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

= 3 2 x · e -2x + ( x ) 3 · ( -2 e -2x )

= 3 2 x · e -2x -2 ( x ) 3 · e -2x

= e -2x · ( -2 ( x ) 3 + 3 2 x )

= ( -2 ( x ) 3 + 3 2 x ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 64-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e 1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e 1,05x

f'(x) = -5 e 1,05x · 1,05 = -5,25 e 1,05x

f''(x) = -5,25 e 1,05x · 1,05 = -5,5125 e 1,05x

f'''(x) = -5,5125 e 1,05x · 1,05 = -5,7881 e 1,05x

f(4)(x) = -5,7881 e 1,05x · 1,05 = -6,0775 e 1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,05 multipliziert wird. Bei der 64-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 64 mal mit 1,05 multipliziert, also insgeamt mit 1,05 64

Somit gilt für die 64-te Ableitung:

f(64)(x) = 1,05 64 · ( -5 e 1,05x )

-113,523 e 1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,3x -2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,3x -2

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +2 ( x +5 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

= 2 e -0,3x +2 ( x +5 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= 2 e -0,3x -0,6 ( x +5 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 2 -0,6x -3 )

= e -0,3x · ( -0,6x -1 )

= ( -0,6x -1 ) · e -0,3x