Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 2x

f'(x)= -2 e 2x · 2

= -4 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x +2

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

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

= 3 x 2 · e -3x +2 -3 x 3 · e -3x +2

= e -3x +2 · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -x -1 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -x -1 ) · e -3x

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

= - e -3x + ( -x -1 ) · ( -3 e -3x )

= - e -3x -3 ( -x -1 ) · e -3x

= e -3x · ( -1 +3x +3 )

= e -3x · ( 3x +2 )

= ( 3x +2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 3x · 3

= - 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -3 ) · e -3x

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

= e -3x + ( x -3 ) · ( -3 e -3x )

= e -3x -3 ( x -3 ) · e -3x

= e -3x · ( 1 -3x +9 )

= e -3x · ( -3x +10 )

= ( -3x +10 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 41-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,85x

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

f''(x) = -0,85 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,7225 e -0,85x

f'''(x) = 0,7225 e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,6141 e -0,85x

f(4)(x) = -0,6141 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,522 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 41-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 41 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 41

Somit gilt für die 41-te Ableitung:

f(41)(x) = ( -0,85 ) 41 · e -0,85x

-0,001 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +1 ) · e -0,6x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +1 ) · e -0,6x +6

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

= -5 e -0,6x -5 ( x +1 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -5 e -0,6x +3 ( x +1 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -5 +3x +3 )

= e -0,6x · ( 3x -2 )

= ( 3x -2 ) · e -0,6x