Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 + 1 2 e 8 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 + 1 2 e 8 9 x

f'(x)= 0 + 1 2 e 8 9 x · 8 9

= 4 9 e 8 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 2x -5

f'(x)= 2x · e 2x -5 + x 2 · e 2x -5 · 2

= 2 x · e 2x -5 + x 2 · 2 e 2x -5

= 2 x · e 2x -5 +2 x 2 · e 2x -5

= e 2x -5 · ( 2 x 2 +2x )

= ( 2 x 2 +2x ) · e 2x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 3 +4 ) · e 3x

f'(x)= ( 15 x 2 +0 ) · e 3x + ( 5 x 3 +4 ) · e 3x · 3

= 15 x 2 · e 3x + ( 5 x 3 +4 ) · 3 e 3x

= 15 x 2 · e 3x +3 ( 5 x 3 +4 ) · e 3x

= e 3x · ( 15 x 3 +12 +15 x 2 )

= e 3x · ( 15 x 3 +15 x 2 +12 )

= ( 15 x 3 +15 x 2 +12 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 4x -3 · ( 4 +0 )

= 1 4x -3 · ( 4 )

= 4 4x -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 -x +4

= -3 ( -x +4 ) 1 2

=> f'(x) = - 3 2 ( -x +4 ) - 1 2 · ( -1 +0 )

f'(x)= - 3 2 -x +4 · ( -1 +0 )

= - 3 2 -x +4 · ( -1 )

= 3 2 -x +4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 71-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e 1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e 1,05x

f'(x) = 2 e 1,05x · 1,05 = 2,1 e 1,05x

f''(x) = 2,1 e 1,05x · 1,05 = 2,205 e 1,05x

f'''(x) = 2,205 e 1,05x · 1,05 = 2,3153 e 1,05x

f(4)(x) = 2,3153 e 1,05x · 1,05 = 2,431 e 1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,05 multipliziert wird. Bei der 71-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 71 mal mit 1,05 multipliziert, also insgeamt mit 1,05 71

Somit gilt für die 71-te Ableitung:

f(71)(x) = 1,05 71 · 2 e 1,05x

63,895 e 1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +3 ) · e -0,6x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +3 ) · e -0,6x +3x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +3 ( x +3 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) +3

= 3 e -0,6x +3 ( x +3 ) · ( -0,6 e -0,6x ) +3

= 3 e -0,6x -1,8 ( x +3 ) · e -0,6x +3

= e -0,6x · ( 3 -1,8x -5,4 ) +3

= 3 + ( -1,8x +3 -5,4 ) · e -0,6x

= 3 + ( -1,8x -2,4 ) · e -0,6x