Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 5 e -3x

f'(x)= 4 5 e -3x · ( -3 )

= - 12 5 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -3x -1

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

= 4 x 3 · e -3x -1 + x 4 · ( -3 e -3x -1 )

= 4 x 3 · e -3x -1 -3 x 4 · e -3x -1

= e -3x -1 · ( -3 x 4 +4 x 3 )

= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e -3x -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)= ln( -5 x 2 -4 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5 x 2 -4 )

f'(x)= 1 -5 x 2 -4 · ( -10x +0 )

= 1 -5 x 2 -4 · ( -10x )

= -10 x -5 x 2 -4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 +4 ) · sin( 2x )

f'(x)= ( 4x +0 ) · sin( 2x ) + ( 2 x 2 +4 ) · cos( 2x ) · 2

= 4x · sin( 2x ) + ( 2 x 2 +4 ) · 2 cos( 2x )

= 4 x · sin( 2x ) +2 ( 2 x 2 +4 ) · cos( 2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 76-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 76-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 76 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 76

Somit gilt für die 76-te Ableitung:

f(76)(x) = ( -0,95 ) 76 · e -0,95x

0,02 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -5 ) · e -0,3x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -5 ) · e -0,3x +5

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,3x -4 ( x -5 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

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

= -4 e -0,3x +1,2 ( x -5 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( -4 +1,2x -6 )

= e -0,3x · ( 1,2x -10 )

= ( 1,2x -10 ) · e -0,3x