Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 -3 e -x · ( -1 )

= 3 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -3x +3

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

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

= 4 x 3 · e -3x +3 -3 x 4 · e -3x +3

= e -3x +3 · ( -3 x 4 +4 x 3 )

= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e -3x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -3x

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

= 5 x 4 · e -3x + x 5 · ( -3 e -3x )

= 5 x 4 · e -3x -3 x 5 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ln( 7x )

f'(x)= -4 7x · 7

= - 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e x -2

f'(x)= 2x · e x -2 + x 2 · e x -2 · 1

= 2 x · e x -2 + x 2 · e x -2

= e x -2 · ( x 2 +2x )

= ( x 2 +2x ) · e x -2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 70-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,05x

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

f''(x) = -1,05 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,1025 e -1,05x

f'''(x) = 1,1025 e -1,05x · ( -1,05 ) = -1,1576 e -1,05x

f(4)(x) = -1,1576 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,2155 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 70-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 70 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 70

Somit gilt für die 70-te Ableitung:

f(70)(x) = ( -1,05 ) 70 · e -1,05x

30,426 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -2 ) · e -0,8x +8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -2 ) · e -0,8x +8

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -4 ( x -2 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

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

= -4 e -0,8x +3,2 ( x -2 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( -4 +3,2x -6,4 )

= e -0,8x · ( 3,2x -10,4 )

= ( 3,2x -10,4 ) · e -0,8x