Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -2x

f'(x)= 2 e -2x · ( -2 )

= -4 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4x -2 ) · e 5x +4

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

= 4 e 5x +4 + ( 4x -2 ) · 5 e 5x +4

= 4 e 5x +4 +5 ( 4x -2 ) · e 5x +4

= e 5x +4 · ( 20x -6 )

= ( 20x -6 ) · e 5x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 3x

f'(x)= 3 x 2 · e 3x + x 3 · e 3x · 3

= 3 x 2 · e 3x + x 3 · 3 e 3x

= 3 x 2 · e 3x +3 x 3 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 3 +3 x 2 )

= ( 3 x 3 +3 x 2 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2x · ln( x 2 +4 )

f'(x)= 2 · ln( x 2 +4 ) + 2x · 1 x 2 +4 · ( 2x +0 )

= 2 ln( x 2 +4 ) + 2x · 1 x 2 +4 · ( 2x )

= 2 ln( x 2 +4 ) + 2x · 2 x x 2 +4

= 2 ln( x 2 +4 ) +4 x · x x 2 +4

= 2 ln( x 2 +4 ) +4 x 2 x 2 +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( e x +4 ) 4

f'(x)= 8 ( e x +4 ) 3 · ( e x +0 )

= 8 ( e x +4 ) 3 · ( e x )

= 8 ( e x +4 ) 3 · e x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

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

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,857375 e -0,95x

f(4)(x) = -0,857375 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,81450625 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 · e -0,95x

= 0,046069798986952 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -5 ) · e -0,6x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -5 ) · e -0,6x -4

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -4 ( x -5 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= -4 e -0,6x -4 ( x -5 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -4 e -0,6x +2,4 ( x -5 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 2,4x -16 )

= ( 2,4x -16 ) · e -0,6x