Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 -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 -3 ) · e x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -3 ) · e x -3

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

= e x -3 + ( x -3 ) · e x -3

= e x -3 · ( 1 + x -3 )

= e x -3 · ( x -2 )

= ( x -2 ) · e x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 5 +5 ) · e -2x

f'(x)= ( -15 x 4 +0 ) · e -2x + ( -3 x 5 +5 ) · e -2x · ( -2 )

= -15 x 4 · e -2x + ( -3 x 5 +5 ) · ( -2 e -2x )

= -15 x 4 · e -2x -2 ( -3 x 5 +5 ) · e -2x

= e -2x · ( 6 x 5 -10 -15 x 4 )

= e -2x · ( 6 x 5 -15 x 4 -10 )

= ( 6 x 5 -15 x 4 -10 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 5x +4 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5x +4 )

f'(x)= 1 5x +4 · ( 5 +0 )

= 1 5x +4 · ( 5 )

= 5 5x +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 ( -3 x 2 +3 ) 2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 ( -3 x 2 +3 ) 2

= ( -3 x 2 +3 ) -2

=> f'(x) = -2 ( -3 x 2 +3 ) -3 · ( -6x +0 )

f'(x)= - 2 ( -3 x 2 +3 ) 3 · ( -6x +0 )

= - 2 ( -3 x 2 +3 ) 3 · ( -6x )

= 12 x ( -3 x 2 +3 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 60-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e -0,95x

f'(x) = 4 e -0,95x · ( -0,95 ) = -3,8 e -0,95x

f''(x) = -3,8 e -0,95x · ( -0,95 ) = 3,61 e -0,95x

f'''(x) = 3,61 e -0,95x · ( -0,95 ) = -3,4295 e -0,95x

f(4)(x) = -3,4295 e -0,95x · ( -0,95 ) = 3,258 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 60-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 60 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 60

Somit gilt für die 60-te Ableitung:

f(60)(x) = ( -0,95 ) 60 · 4 e -0,95x

0,184 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -1 ) · e -0,1x +5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -1 ) · e -0,1x +5x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,1x +2 ( x -1 ) · e -0,1x · ( -0,1 ) +5

= 2 e -0,1x +2 ( x -1 ) · ( -0,1 e -0,1x ) +5

= 2 e -0,1x -0,2 ( x -1 ) · e -0,1x +5

= e -0,1x · ( 2 -0,2x +0,2 ) +5

= 5 + ( -0,2x +2 +0,2 ) · e -0,1x

= 5 + ( -0,2x +2,2 ) · e -0,1x