Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 e 1 4 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 1 4 x

f'(x)= -2 e 1 4 x · 1 4

= - 1 2 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - 5 2 x 3 +2 e 3x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 5 2 x 3 +2 e 3x -4

f'(x)= - 15 2 x 2 + 2 e 3x -4 · 3

= - 15 2 x 2 +6 e 3x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · ( -3 x 5 +5 )

f'(x)= e 3x · 3 · ( -3 x 5 +5 ) + e 3x · ( -15 x 4 +0 )

= 3 · e 3x · ( -3 x 5 +5 ) + e 3x · ( -15 x 4 )

= 3 · e 3x · ( -3 x 5 +5 )-15 · e 3x x 4

= e 3x · ( -9 x 5 +15 -15 x 4 )

= e 3x · ( -9 x 5 -15 x 4 +15 )

= ( -9 x 5 -15 x 4 +15 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ln( 4x )

f'(x)= -1 4x · 4

= - 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · sin( -x +2 )

= x 1 2 · sin( -x +2 )

=> f'(x) = 1 2 x - 1 2 · sin( -x +2 ) + x 1 2 · cos( -x +2 ) · ( -1 +0 )

f'(x)= 1 2 x · sin( -x +2 ) + x · cos( -x +2 ) · ( -1 +0 )

= 1 2 sin( -x +2 ) x + x · cos( -x +2 ) · ( -1 )

= 1 2 sin( -x +2 ) x + x · ( - cos( -x +2 ) )

= 1 2 sin( -x +2 ) x - x · cos( -x +2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e 0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e 0,95x

f'(x) = -2 e 0,95x · 0,95 = -1,9 e 0,95x

f''(x) = -1,9 e 0,95x · 0,95 = -1,805 e 0,95x

f'''(x) = -1,805 e 0,95x · 0,95 = -1,7148 e 0,95x

f(4)(x) = -1,7148 e 0,95x · 0,95 = -1,629 e 0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,95 multipliziert wird. Bei der 75-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 75 mal mit 0,95 multipliziert, also insgeamt mit 0,95 75

Somit gilt für die 75-te Ableitung:

f(75)(x) = 0,95 75 · ( -2 e 0,95x )

-0,043 e 0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x +4 ) · e -0,1x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +4 ) · e -0,1x +3x

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

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

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

= e -0,1x · ( 5 -0,5x -2 ) +3

= 3 + ( -0,5x +5 -2 ) · e -0,1x

= 3 + ( -0,5x +3 ) · e -0,1x