Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e -3x

f'(x)= 3 e -3x · ( -3 )

= -9 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 e -x -4 - 1 2 x 5 + 2 3 x 2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -x -4 - 1 2 x 5 + 2 3 x 2

= 2 e -x -4 - 1 2 x 5 + 2 3 x -2

=> f'(x) = 2 e -x -4 · ( -1 ) - 5 2 x 4 - 4 3 x -3

f'(x)= 2 e -x -4 · ( -1 ) - 5 2 x 4 - 4 3 x 3

= -2 e -x -4 - 5 2 x 4 - 4 3 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -2 x 5 -4 x 3 ) · e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 5 -4 x 3 ) · e -2x

f'(x)= ( -10 x 4 -12 x 2 ) · e -2x + ( -2 x 5 -4 x 3 ) · e -2x · ( -2 )

= ( -10 x 4 -12 x 2 ) · e -2x + ( -2 x 5 -4 x 3 ) · ( -2 e -2x )

= ( -10 x 4 -12 x 2 ) · e -2x -2 ( -2 x 5 -4 x 3 ) · e -2x

= e -2x · ( 4 x 5 +8 x 3 + ( -10 x 4 -12 x 2 ) )

= e -2x · ( 4 x 5 -10 x 4 +8 x 3 -12 x 2 )

= ( 4 x 5 -10 x 4 +8 x 3 -12 x 2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( x )

f'(x)= 1 x · 1

= 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 -3 x 2 -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 -3 x 2 -4

= 2 ( -3 x 2 -4 ) 1 2

=> f'(x) = ( -3 x 2 -4 ) - 1 2 · ( -6x +0 )

f'(x)= 1 -3 x 2 -4 · ( -6x +0 )

= 1 -3 x 2 -4 · ( -6x )

= -6 x -3 x 2 -4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 45-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -0,9x

f'(x) = -2 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,8 e -0,9x

f''(x) = 1,8 e -0,9x · ( -0,9 ) = -1,62 e -0,9x

f'''(x) = -1,62 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,458 e -0,9x

f(4)(x) = 1,458 e -0,9x · ( -0,9 ) = -1,3122 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 45-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 45 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 45

Somit gilt für die 45-te Ableitung:

f(45)(x) = ( -0,9 ) 45 · ( -2 e -0,9x )

0,017 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x -1 ) · e -0,8x -9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -1 ) · e -0,8x -9x

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -3 ( x -1 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) -9

= -3 e -0,8x -3 ( x -1 ) · ( -0,8 e -0,8x ) -9

= -3 e -0,8x +2,4 ( x -1 ) · e -0,8x -9

= e -0,8x · ( -3 +2,4x -2,4 ) -9

= -9 + ( 2,4x -3 -2,4 ) · e -0,8x

= -9 + ( 2,4x -5,4 ) · e -0,8x