Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + e 4 3 x · 4 3

= 4 3 e 4 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 2x +5

f'(x)= 3 x 2 · e 2x +5 + x 3 · e 2x +5 · 2

= 3 x 2 · e 2x +5 + x 3 · 2 e 2x +5

= 3 x 2 · e 2x +5 +2 x 3 · e 2x +5

= e 2x +5 · ( 2 x 3 +3 x 2 )

= ( 2 x 3 +3 x 2 ) · e 2x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4x -2 ) · e 2x -2

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

= 4 e 2x -2 + ( 4x -2 ) · 2 e 2x -2

= 4 e 2x -2 +2 ( 4x -2 ) · e 2x -2

= e 2x -2 · ( 4 +8x -4 )

= e 2x -2 · ( 8x +0 )

= e 2x -2 · 8x

= x · 8 e 2x -2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ln( x )

f'(x)= 2 x · 1

= 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -4 ) · e -2x

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

= e -2x + ( x -4 ) · ( -2 e -2x )

= e -2x -2 ( x -4 ) · e -2x

= e -2x · ( 1 -2x +8 )

= e -2x · ( -2x +9 )

= ( -2x +9 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 31-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,85x

f'(x) = e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,85 e -0,85x

f''(x) = -0,85 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,7225 e -0,85x

f'''(x) = 0,7225 e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,6141 e -0,85x

f(4)(x) = -0,6141 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,522 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 31-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 31 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 31

Somit gilt für die 31-te Ableitung:

f(31)(x) = ( -0,85 ) 31 · e -0,85x

-0,006 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -3 ) · e -0,3x -3x

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

= 3 e -0,3x +3 ( x -3 ) · ( -0,3 e -0,3x ) -3

= 3 e -0,3x -0,9 ( x -3 ) · e -0,3x -3

= e -0,3x · ( 3 -0,9x +2,7 ) -3

= -3 + ( -0,9x +3 +2,7 ) · e -0,3x

= -3 + ( -0,9x +5,7 ) · e -0,3x