Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 5 4 e 1 4 x · 1 4

= 5 16 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 +3 e x +5

f'(x)= 5 x 4 + 3 e x +5 · 1

= 5 x 4 +3 e x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3x +2 ) · e -2x

f'(x)= ( -3 +0 ) · e -2x + ( -3x +2 ) · e -2x · ( -2 )

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

= -3 e -2x -2 ( -3x +2 ) · e -2x

= e -2x · ( -3 +6x -4 )

= e -2x · ( 6x -7 )

= ( 6x -7 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -3 x 2 +5 · ( -6x +0 )

= 1 -3 x 2 +5 · ( -6x )

= -6 x -3 x 2 +5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e x -4

f'(x)= 2x · e x -4 + x 2 · e x -4 · 1

= 2 x · e x -4 + x 2 · e x -4

= e x -4 · ( x 2 +2x )

= ( x 2 +2x ) · e x -4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 37-te Ableitung der Funktion f(x)= 5 e 1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 5 e 1,15x

f'(x) = 5 e 1,15x · 1,15 = 5,75 e 1,15x

f''(x) = 5,75 e 1,15x · 1,15 = 6,6125 e 1,15x

f'''(x) = 6,6125 e 1,15x · 1,15 = 7,6044 e 1,15x

f(4)(x) = 7,6044 e 1,15x · 1,15 = 8,745 e 1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,15 multipliziert wird. Bei der 37-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 37 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 37

Somit gilt für die 37-te Ableitung:

f(37)(x) = 1,15 37 · 5 e 1,15x

880,623 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,7x -4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,7x -4x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -5 ( x +5 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) -4

= -5 e -0,7x -5 ( x +5 ) · ( -0,7 e -0,7x ) -4

= -5 e -0,7x +3,5 ( x +5 ) · e -0,7x -4

= e -0,7x · ( -5 +3,5x +17,5 ) -4

= -4 + ( 3,5x -5 +17,5 ) · e -0,7x

= -4 + ( 3,5x +12,5 ) · e -0,7x