Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 + 5 7 e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 + 5 7 e -3x

f'(x)= 0 + 5 7 e -3x · ( -3 )

= - 15 7 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 3x -2 + cos( x ) -3 sin( x )

f'(x)= 3 e 3x -2 · 3 - sin( x ) -3 cos( x )

= 9 e 3x -2 - sin( x ) -3 cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -x

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

= 2 x · e -x + x 2 · ( - e -x )

= 2 x · e -x - x 2 · e -x

= e -x · ( - x 2 +2x )

= ( - x 2 +2x ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( 3x )

f'(x)= 5 3x · 3

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · e 3x

= x 1 2 · e 3x

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

f'(x)= 1 2 x · e 3x + x · e 3x · 3

= 1 2 e 3x x + x · 3 e 3x

= 1 2 e 3x x +3 x · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 60-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 60-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 60 mal mit 0,95 multipliziert, also insgeamt mit 0,95 60

Somit gilt für die 60-te Ableitung:

f(60)(x) = 0,95 60 · e 0,95x

0,046 e 0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +4 ) · e -0,2x + x

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

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

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

= e -0,2x · ( 2 -0,4x -1,6 ) +1

= 1 + ( -0,4x +2 -1,6 ) · e -0,2x

= 1 + ( -0,4x +0,4 ) · e -0,2x