Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 - e 3 5 x

f'(x)= 0 - e 3 5 x · 3 5

= - 3 5 e 3 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4 x 2 -2 ) · e -2x +1

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

= -8x · e -2x +1 + ( -4 x 2 -2 ) · ( -2 e -2x +1 )

= -8 x · e -2x +1 -2 ( -4 x 2 -2 ) · e -2x +1

= e -2x +1 · ( 8 x 2 +4 -8x )

= e -2x +1 · ( 8 x 2 -8x +4 )

= ( 8 x 2 -8x +4 ) · e -2x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · x 3

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

= - e -x x 3 +3 · e -x x 2

= e -x · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 8 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 8 ln( 3x )

f'(x)= 8 3x · 3

= 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -6 ) · sin( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -6 ) · sin( x 3 )

f'(x)= ( 3 +0 ) · sin( x 3 ) + ( 3x -6 ) · cos( x 3 ) · 3 x 2

= 3 sin( x 3 ) + ( 3x -6 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= 3 sin( x 3 ) +3 ( 3x -6 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 65-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 65-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 65 mal mit 0,95 multipliziert, also insgeamt mit 0,95 65

Somit gilt für die 65-te Ableitung:

f(65)(x) = 0,95 65 · e 0,95x

0,036 e 0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x -2 ) · e -0,4x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -2 ) · e -0,4x +6x

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

= -3 e -0,4x -3 ( x -2 ) · ( -0,4 e -0,4x ) +6

= -3 e -0,4x +1,2 ( x -2 ) · e -0,4x +6

= e -0,4x · ( -3 +1,2x -2,4 ) +6

= 6 + ( 1,2x -3 -2,4 ) · e -0,4x

= 6 + ( 1,2x -5,4 ) · e -0,4x