Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 + 6 7 e 2 3 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 + 6 7 e 2 3 x

f'(x)= 0 + 6 7 e 2 3 x · 2 3

= 4 7 e 2 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -2x +5

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

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

= 4 x 3 · e -2x +5 -2 x 4 · e -2x +5

= e -2x +5 · ( -2 x 4 +4 x 3 )

= ( -2 x 4 +4 x 3 ) · e -2x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x

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

= 3 x 2 · e -2x + x 3 · ( -2 e -2x )

= 3 x 2 · e -2x -2 x 3 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -8 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -8 ln( 3x )

f'(x)= -8 3x · 3

= - 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 -6 ) · cos( x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -6 ) · cos( x 2 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( x 2 ) + ( x 2 -6 ) · ( - sin( x 2 ) · 2x )

= 2x · cos( x 2 ) + ( x 2 -6 ) · ( -2 sin( x 2 ) x )

= 2 x · cos( x 2 ) -2 ( x 2 -6 ) sin( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 62-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e -0,9x

f'(x) = 2 e -0,9x · ( -0,9 ) = -1,8 e -0,9x

f''(x) = -1,8 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,62 e -0,9x

f'''(x) = 1,62 e -0,9x · ( -0,9 ) = -1,458 e -0,9x

f(4)(x) = -1,458 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,3122 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 62-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 62 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 62

Somit gilt für die 62-te Ableitung:

f(62)(x) = ( -0,9 ) 62 · 2 e -0,9x

0,003 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x +5 ) · e -0,9x - x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +5 ) · e -0,9x - x

f'(x)= - ( 1 +0 ) · e -0,9x - ( x +5 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) -1

= - e -0,9x - ( x +5 ) · ( -0,9 e -0,9x ) -1

= - e -0,9x +0,9 ( x +5 ) · e -0,9x -1

= e -0,9x · ( -1 +0,9x +4,5 ) -1

= -1 + ( 0,9x -1 +4,5 ) · e -0,9x

= -1 + ( 0,9x +3,5 ) · e -0,9x