Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 -2 e 7 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 -2 e 7 8 x

f'(x)= 0 -2 e 7 8 x · 7 8

= - 7 4 e 7 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4 x 5 -4 ) · e -5x +4

f'(x)= ( -20 x 4 +0 ) · e -5x +4 + ( -4 x 5 -4 ) · e -5x +4 · ( -5 )

= -20 x 4 · e -5x +4 + ( -4 x 5 -4 ) · ( -5 e -5x +4 )

= -20 x 4 · e -5x +4 -5 ( -4 x 5 -4 ) · e -5x +4

= e -5x +4 · ( 20 x 5 +20 -20 x 4 )

= e -5x +4 · ( 20 x 5 -20 x 4 +20 )

= ( 20 x 5 -20 x 4 +20 ) · e -5x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( x 3 -2 x 2 )

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

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

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

= e -x · ( - x 3 +5 x 2 -4x )

= ( - x 3 +5 x 2 -4x ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -6 ln( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -6 ln( 2x )

f'(x)= -6 2x · 2

= - 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +5 ) 5

f'(x)= 15 ( x +5 ) 4 · ( 1 +0 )

= 15 ( x +5 ) 4 · ( 1 )

= 15 ( x +5 ) 4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -0,95x

f'(x) = 3 e -0,95x · ( -0,95 ) = -2,85 e -0,95x

f''(x) = -2,85 e -0,95x · ( -0,95 ) = 2,7075 e -0,95x

f'''(x) = 2,7075 e -0,95x · ( -0,95 ) = -2,5721 e -0,95x

f(4)(x) = -2,5721 e -0,95x · ( -0,95 ) = 2,4435 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 80-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 80 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 80

Somit gilt für die 80-te Ableitung:

f(80)(x) = ( -0,95 ) 80 · 3 e -0,95x

0,05 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -7 ) · e -0,8x +4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -7 ) · e -0,8x +4x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -0,8x + ( x -7 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +4

= e -0,8x + ( x -7 ) · ( -0,8 e -0,8x ) +4

= e -0,8x -0,8 ( x -7 ) · e -0,8x +4

= e -0,8x · ( 1 -0,8x +5,6 ) +4

= 4 + ( -0,8x +1 +5,6 ) · e -0,8x

= 4 + ( -0,8x +6,6 ) · e -0,8x