Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 8 9 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 8 9 e -2x

f'(x)= 8 9 e -2x · ( -2 )

= - 16 9 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 5 +2 ) · e 2x +3

f'(x)= ( -10 x 4 +0 ) · e 2x +3 + ( -2 x 5 +2 ) · e 2x +3 · 2

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

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

= e 2x +3 · ( -4 x 5 +4 -10 x 4 )

= e 2x +3 · ( -4 x 5 -10 x 4 +4 )

= ( -4 x 5 -10 x 4 +4 ) · e 2x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4x -5 ) · e -2x

f'(x)= ( -4 +0 ) · e -2x + ( -4x -5 ) · e -2x · ( -2 )

= -4 e -2x + ( -4x -5 ) · ( -2 e -2x )

= -4 e -2x -2 ( -4x -5 ) · e -2x

= e -2x · ( -4 +8x +10 )

= e -2x · ( 8x +6 )

= ( 8x +6 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5 x 2 +3x )

f'(x)= 1 -5 x 2 +3x · ( -10x +3 )

= -10x +3 -5 x 2 +3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 cos( - x 3 +5 )

f'(x)= -2 sin( - x 3 +5 ) · ( -3 x 2 +0 )

= -2 sin( - x 3 +5 ) · ( -3 x 2 )

= 6 sin( - x 3 +5 ) x 2

= 6 x 2 · sin( - x 3 +5 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 63-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,9x

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

f''(x) = -0,9 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,81 e -0,9x

f'''(x) = 0,81 e -0,9x · ( -0,9 ) = -0,729 e -0,9x

f(4)(x) = -0,729 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,6561 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 63-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 63 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 63

Somit gilt für die 63-te Ableitung:

f(63)(x) = ( -0,9 ) 63 · e -0,9x

-0,001 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +6 ) · e -0,7x +8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +6 ) · e -0,7x +8

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -0,7x + ( x +6 ) · e -0,7x · ( -0,7 )+0

= e -0,7x + ( x +6 ) · ( -0,7 e -0,7x )

= e -0,7x -0,7 ( x +6 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( 1 -0,7x -4,2 )

= e -0,7x · ( -0,7x -3,2 )

= ( -0,7x -3,2 ) · e -0,7x