Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 3 e 2 3 x · 2 3

= 2 e 2 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 5 -2 x 3 ) · e -x

f'(x)= ( -10 x 4 -6 x 2 ) · e -x + ( -2 x 5 -2 x 3 ) · e -x · ( -1 )

= ( -10 x 4 -6 x 2 ) · e -x + ( -2 x 5 -2 x 3 ) · ( - e -x )

= ( -10 x 4 -6 x 2 ) · e -x - ( -2 x 5 -2 x 3 ) · e -x

= e -x · ( 2 x 5 +2 x 3 + ( -10 x 4 -6 x 2 ) )

= e -x · ( 2 x 5 -10 x 4 +2 x 3 -6 x 2 )

= ( 2 x 5 -10 x 4 +2 x 3 -6 x 2 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · ( 3 x 3 +3x )

f'(x)= e 3x · 3 · ( 3 x 3 +3x ) + e 3x · ( 9 x 2 +3 )

= 3 · e 3x · ( 3 x 3 +3x ) + e 3x · ( 9 x 2 +3 )

= e 3x · ( 9 x 3 +9x +9 x 2 +3 )

= e 3x · ( 9 x 3 +9 x 2 +9x +3 )

= ( 9 x 3 +9 x 2 +9x +3 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -9 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -9 ln( 5x )

f'(x)= -9 5x · 5

= - 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x 2 +4 ) 2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x 2 +4 ) 2

f'(x)= -6( x 2 +4 ) · ( 2x +0 )

= -6( x 2 +4 ) · ( 2x )

= -12 ( x 2 +4 ) x

= -12 x ( x 2 +4 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 45-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,1x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,1x

f'(x) = e -1,1x · ( -1,1 ) = -1,1 e -1,1x

f''(x) = -1,1 e -1,1x · ( -1,1 ) = 1,21 e -1,1x

f'''(x) = 1,21 e -1,1x · ( -1,1 ) = -1,331 e -1,1x

f(4)(x) = -1,331 e -1,1x · ( -1,1 ) = 1,4641 e -1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,1 multipliziert wird. Bei der 45-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 45 mal mit -1,1 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,1 ) 45

Somit gilt für die 45-te Ableitung:

f(45)(x) = ( -1,1 ) 45 · e -1,1x

-72,89 e -1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x +4 ) · e -0,2x + x

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

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

= e -0,2x -0,2 ( x +4 ) · e -0,2x +1

= e -0,2x · ( 1 -0,2x -0,8 ) +1

= 1 + ( -0,2x +1 -0,8 ) · e -0,2x

= 1 + ( -0,2x +0,2 ) · e -0,2x