Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 6 e 3 2 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 6 e 3 2 x

f'(x)= 5 6 e 3 2 x · 3 2

= 5 4 e 3 2 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x x 4

f'(x)= e x · x 4 + e x · 4 x 3

= e x x 4 +4 · e x x 3

= e x · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 2x · x 5

f'(x)= e 2x · 2 · x 5 + e 2x · 5 x 4

= 2 · e 2x x 5 +5 · e 2x x 4

= e 2x · ( 2 x 5 +5 x 4 )

= ( 2 x 5 +5 x 4 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 2 x 3 +5 x 2 · ( 6 x 2 +10x )

= 6 x 2 +10x 2 x 3 +5 x 2

= 2 · 1 · ( 3x +5 ) x · ( 2x +5 )

= 2( 3x +5 ) x · ( 2x +5 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x ) 3 · e 2x

= x 3 2 · e 2x

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

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

= 3 2 x · e 2x + ( x ) 3 · 2 e 2x

= 3 2 x · e 2x +2 ( x ) 3 · e 2x

= e 2x · ( 2 ( x ) 3 + 3 2 x )

= ( 2 ( x ) 3 + 3 2 x ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 31-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e -1,15x

f'(x) = -4 e -1,15x · ( -1,15 ) = 4,6 e -1,15x

f''(x) = 4,6 e -1,15x · ( -1,15 ) = -5,29 e -1,15x

f'''(x) = -5,29 e -1,15x · ( -1,15 ) = 6,0835 e -1,15x

f(4)(x) = 6,0835 e -1,15x · ( -1,15 ) = -6,996 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 31-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 31 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 31

Somit gilt für die 31-te Ableitung:

f(31)(x) = ( -1,15 ) 31 · ( -4 e -1,15x )

304,574 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -4 ) · e -0,6x - x

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

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

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

= e -0,6x · ( 4 -2,4x +9,6 ) -1

= -1 + ( -2,4x +4 +9,6 ) · e -0,6x

= -1 + ( -2,4x +13,6 ) · e -0,6x