Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 6 7 e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 6 7 e -3x

f'(x)= 6 7 e -3x · ( -3 )

= - 18 7 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -1 ) · e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -1 ) · e x

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

= e x + ( x -1 ) · e x

= e x · ( 1 + x -1 )

= e x · ( x +0 )

= e x · x

= x · e x

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

= 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)= -6 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -6 ln( 5x )

f'(x)= -6 5x · 5

= - 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x +8 ) · e 3x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e 3x + ( x +8 ) · e 3x · 3

= e 3x + ( x +8 ) · 3 e 3x

= e 3x +3 ( x +8 ) · e 3x

= e 3x · ( 1 +3x +24 )

= e 3x · ( 3x +25 )

= ( 3x +25 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 74-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e -0,95x

f'(x) = 2 e -0,95x · ( -0,95 ) = -1,9 e -0,95x

f''(x) = -1,9 e -0,95x · ( -0,95 ) = 1,805 e -0,95x

f'''(x) = 1,805 e -0,95x · ( -0,95 ) = -1,7148 e -0,95x

f(4)(x) = -1,7148 e -0,95x · ( -0,95 ) = 1,629 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 74-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 74 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 74

Somit gilt für die 74-te Ableitung:

f(74)(x) = ( -0,95 ) 74 · 2 e -0,95x

0,045 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -3 ) · e -0,8x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -3 ) · e -0,8x -1

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +4 ( x -3 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= 4 e -0,8x +4 ( x -3 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= 4 e -0,8x -3,2 ( x -3 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( 4 -3,2x +9,6 )

= e -0,8x · ( -3,2x +13,6 )

= ( -3,2x +13,6 ) · e -0,8x