Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 - e 2x

f'(x)= 0 - e 2x · 2

= -2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 e -x +2 + 1 2 x 3 - 9 2 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -x +2 + 1 2 x 3 - 9 2 x

= 2 e -x +2 + 1 2 x -3 - 9 2 x 1 2

=> f'(x) = 2 e -x +2 · ( -1 ) - 3 2 x -4 - 9 4 x - 1 2

f'(x)= 2 e -x +2 · ( -1 ) - 3 2 x 4 - 9 4 x

= -2 e -x +2 - 3 2 x 4 - 9 4 x

e-Funktionen ableiten

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

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -8 ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -8 ln( x )

f'(x)= -8 x · 1

= - 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2 x 2 +8 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 +8 ) · e -3x

f'(x)= ( 4x +0 ) · e -3x + ( 2 x 2 +8 ) · e -3x · ( -3 )

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

= 4 x · e -3x -3 ( 2 x 2 +8 ) · e -3x

= e -3x · ( -6 x 2 -24 +4x )

= e -3x · ( -6 x 2 +4x -24 )

= ( -6 x 2 +4x -24 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 47-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -1,1x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -1,1x

f'(x) = 3 e -1,1x · ( -1,1 ) = -3,3 e -1,1x

f''(x) = -3,3 e -1,1x · ( -1,1 ) = 3,63 e -1,1x

f'''(x) = 3,63 e -1,1x · ( -1,1 ) = -3,993 e -1,1x

f(4)(x) = -3,993 e -1,1x · ( -1,1 ) = 4,3923 e -1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,1 multipliziert wird. Bei der 47-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 47 mal mit -1,1 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,1 ) 47

Somit gilt für die 47-te Ableitung:

f(47)(x) = ( -1,1 ) 47 · 3 e -1,1x

-264,592 e -1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -4 ) · e -0,4x -3x

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,4x -3 ( x -4 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) -3

= -3 e -0,4x -3 ( x -4 ) · ( -0,4 e -0,4x ) -3

= -3 e -0,4x +1,2 ( x -4 ) · e -0,4x -3

= e -0,4x · ( -3 +1,2x -4,8 ) -3

= -3 + ( 1,2x -3 -4,8 ) · e -0,4x

= -3 + ( 1,2x -7,8 ) · e -0,4x