Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 +3 e 6 5 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 +3 e 6 5 x

f'(x)= 0 + 3 e 6 5 x · 6 5

= 18 5 e 6 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -3 x 5 +3x ) · e -4x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 5 +3x ) · e -4x +1

f'(x)= ( -15 x 4 +3 ) · e -4x +1 + ( -3 x 5 +3x ) · e -4x +1 · ( -4 )

= ( -15 x 4 +3 ) · e -4x +1 + ( -3 x 5 +3x ) · ( -4 e -4x +1 )

= ( -15 x 4 +3 ) · e -4x +1 -4 ( -3 x 5 +3x ) · e -4x +1

= e -4x +1 · ( 12 x 5 -12x -15 x 4 +3 )

= e -4x +1 · ( 12 x 5 -15 x 4 -12x +3 )

= ( 12 x 5 -15 x 4 -12x +3 ) · e -4x +1

e-Funktionen ableiten

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 )

= 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

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 3 x 3 +2x · ( 9 x 2 +2 )

= 9 x 2 +2 3 x 3 +2x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( -2x -2 ) 5

f'(x)= 15 ( -2x -2 ) 4 · ( -2 +0 )

= 15 ( -2x -2 ) 4 · ( -2 )

= -30 ( -2x -2 ) 4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 38-te Ableitung der Funktion f(x)= e 1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 1,15x

f'(x) = e 1,15x · 1,15 = 1,15 e 1,15x

f''(x) = 1,15 e 1,15x · 1,15 = 1,3225 e 1,15x

f'''(x) = 1,3225 e 1,15x · 1,15 = 1,5209 e 1,15x

f(4)(x) = 1,5209 e 1,15x · 1,15 = 1,749 e 1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,15 multipliziert wird. Bei der 38-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 38 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 38

Somit gilt für die 38-te Ableitung:

f(38)(x) = 1,15 38 · e 1,15x

202,543 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -7 ) · e -0,9x -7 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -7 ) · e -0,9x -7

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -2 ( x -7 ) · e -0,9x · ( -0,9 )+0

= -2 e -0,9x -2 ( x -7 ) · ( -0,9 e -0,9x )

= -2 e -0,9x +1,8 ( x -7 ) · e -0,9x

= e -0,9x · ( -2 +1,8x -12,6 )

= e -0,9x · ( 1,8x -14,6 )

= ( 1,8x -14,6 ) · e -0,9x