Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 5 e x

f'(x)= 3 5 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 3 -5 ) · e -x +4

f'(x)= ( 9 x 2 +0 ) · e -x +4 + ( 3 x 3 -5 ) · e -x +4 · ( -1 )

= 9 x 2 · e -x +4 + ( 3 x 3 -5 ) · ( - e -x +4 )

= 9 x 2 · e -x +4 - ( 3 x 3 -5 ) · e -x +4

= e -x +4 · ( -3 x 3 +5 +9 x 2 )

= e -x +4 · ( -3 x 3 +9 x 2 +5 )

= ( -3 x 3 +9 x 2 +5 ) · e -x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e 3x -5

f'(x)= 2 e 3x -5 · 3

= 6 e 3x -5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( - x 3 -4 x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( - x 3 -4 x 2 )

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

= -3 x 2 -8x - x 3 -4 x 2

= - 1 · ( 3x +8 ) - x · ( x +4 )

= -( 3x +8 ) - x · ( x +4 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +4 ) · sin( x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +4 ) · sin( x 2 )

f'(x)= ( 1 +0 ) · sin( x 2 ) + ( x +4 ) · cos( x 2 ) · 2x

= sin( x 2 ) + ( x +4 ) · 2 cos( x 2 ) x

= sin( x 2 ) +2 ( x +4 ) cos( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 36-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 36-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 36 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 36

Somit gilt für die 36-te Ableitung:

f(36)(x) = 1,15 36 · e 1,15x

153,152 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -4 ) · e -0,2x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -4 ) · e -0,2x -5x

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -4 ( x -4 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) -5

= -4 e -0,2x -4 ( x -4 ) · ( -0,2 e -0,2x ) -5

= -4 e -0,2x +0,8 ( x -4 ) · e -0,2x -5

= e -0,2x · ( -4 +0,8x -3,2 ) -5

= -5 + ( 0,8x -4 -3,2 ) · e -0,2x

= -5 + ( 0,8x -7,2 ) · e -0,2x