Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 -2 e x

f'(x)= 0 -2 e x

= -2 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -3x -4

f'(x)= 2x · e -3x -4 + x 2 · e -3x -4 · ( -3 )

= 2 x · e -3x -4 + x 2 · ( -3 e -3x -4 )

= 2 x · e -3x -4 -3 x 2 · e -3x -4

= e -3x -4 · ( -3 x 2 +2x )

= ( -3 x 2 +2x ) · e -3x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -3x

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

= 5 x 4 · e -3x + x 5 · ( -3 e -3x )

= 5 x 4 · e -3x -3 x 5 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -5 2x · 2

= - 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +9 ) · cos( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +9 ) · cos( x 3 )

f'(x)= ( 1 +0 ) · cos( x 3 ) + ( x +9 ) · ( - sin( x 3 ) · 3 x 2 )

= cos( x 3 ) + ( x +9 ) · ( -3 sin( x 3 ) x 2 )

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 46-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,15x

f'(x) = e -1,15x · ( -1,15 ) = -1,15 e -1,15x

f''(x) = -1,15 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,3225 e -1,15x

f'''(x) = 1,3225 e -1,15x · ( -1,15 ) = -1,5209 e -1,15x

f(4)(x) = -1,5209 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,749 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 46-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 46 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 46

Somit gilt für die 46-te Ableitung:

f(46)(x) = ( -1,15 ) 46 · e -1,15x

619,585 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -7 ) · e -0,2x -7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -7 ) · e -0,2x -7x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -2 ( x -7 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) -7

= -2 e -0,2x -2 ( x -7 ) · ( -0,2 e -0,2x ) -7

= -2 e -0,2x +0,4 ( x -7 ) · e -0,2x -7

= e -0,2x · ( -2 +0,4x -2,8 ) -7

= -7 + ( 0,4x -2 -2,8 ) · e -0,2x

= -7 + ( 0,4x -4,8 ) · e -0,2x