Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - e 6 5 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - e 6 5 x

f'(x)= - e 6 5 x · 6 5

= - 6 5 e 6 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · ( 3 x 2 + x )

f'(x)= e -3x · ( -3 ) · ( 3 x 2 + x ) + e -3x · ( 6x +1 )

= -3 · e -3x · ( 3 x 2 + x ) + e -3x · ( 6x +1 )

= e -3x · ( -9 x 2 -3x +6x +1 )

= e -3x · ( -9 x 2 +3x +1 )

= ( -9 x 2 +3x +1 ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 4 x 2 +1 ) · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 2 +1 ) · e 2x

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

= 8x · e 2x + ( 4 x 2 +1 ) · 2 e 2x

= 8 x · e 2x +2 ( 4 x 2 +1 ) · e 2x

= e 2x · ( 8 x 2 +2 +8x )

= e 2x · ( 8 x 2 +8x +2 )

= ( 8 x 2 +8x +2 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -7 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( 3x )

f'(x)= -7 3x · 3

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -3 ) · cos( -2x )

f'(x)= ( 1 +0 ) · cos( -2x ) + ( x -3 ) · ( - sin( -2x ) · ( -2 ) )

= cos( -2x ) + ( x -3 ) · 2 sin( -2x )

= cos( -2x ) +2 ( x -3 ) · sin( -2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 61-te Ableitung der Funktion f(x)= e 0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 0,9x

f'(x) = e 0,9x · 0,9 = 0,9 e 0,9x

f''(x) = 0,9 e 0,9x · 0,9 = 0,81 e 0,9x

f'''(x) = 0,81 e 0,9x · 0,9 = 0,729 e 0,9x

f(4)(x) = 0,729 e 0,9x · 0,9 = 0,6561 e 0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,9 multipliziert wird. Bei der 61-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 61 mal mit 0,9 multipliziert, also insgeamt mit 0,9 61

Somit gilt für die 61-te Ableitung:

f(61)(x) = 0,9 61 · e 0,9x

0,002 e 0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +6 ) · e -0,5x -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +6 ) · e -0,5x -3x

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,5x -4 ( x +6 ) · e -0,5x · ( -0,5 ) -3

= -4 e -0,5x -4 ( x +6 ) · ( -0,5 e -0,5x ) -3

= -4 e -0,5x +2 ( x +6 ) · e -0,5x -3

= e -0,5x · ( -4 +2x +12 ) -3

= -3 + ( 2x -4 +12 ) · e -0,5x

= -3 + ( 2x +8 ) · e -0,5x