Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -1 +2 e -x

f'(x)= 0 + 2 e -x · ( -1 )

= -2 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 3x -4

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

= 4 x 3 · e 3x -4 + x 4 · 3 e 3x -4

= 4 x 3 · e 3x -4 +3 x 4 · e 3x -4

= e 3x -4 · ( 3 x 4 +4 x 3 )

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( x 4 +3x )

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

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

= e -x · ( - x 4 -3x +4 x 3 +3 )

= e -x · ( - x 4 +4 x 3 -3x +3 )

= ( - x 4 +4 x 3 -3x +3 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( 2x )

f'(x)= -7 2x · 2

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( sin( x ) +2 ) 5

f'(x)= 15 ( sin( x ) +2 ) 4 · ( cos( x ) +0 )

= 15 ( sin( x ) +2 ) 4 · ( cos( x ) )

= 15 ( sin( x ) +2 ) 4 · cos( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 61-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

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

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = -0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 61-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 61 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 61

Somit gilt für die 61-te Ableitung:

f(61)(x) = ( -0,95 ) 61 · e -0,95x

-0,044 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x -4 ) · e -0,6x -6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -4 ) · e -0,6x -6

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +3 ( x -4 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= 3 e -0,6x +3 ( x -4 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= 3 e -0,6x -1,8 ( x -4 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 3 -1,8x +7,2 )

= e -0,6x · ( -1,8x +10,2 )

= ( -1,8x +10,2 ) · e -0,6x