Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 -3 e -2x · ( -2 )

= 6 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -2x

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

= 5 x 4 · e -2x + x 5 · ( -2 e -2x )

= 5 x 4 · e -2x -2 x 5 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 5 +5 x 4 )

= ( -2 x 5 +5 x 4 ) · e -2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x · ( - x 3 +5 )

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

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

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

= e -2x · ( 2 x 3 -3 x 2 -10 )

= ( 2 x 3 -3 x 2 -10 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · ln( x )

f'(x)= 1 · ln( x ) + x · 1 x · 1

= ln( x ) + x · 1 x

= ln( x ) +1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -6 ) · sin( x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -6 ) · sin( x 2 )

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

= 3 sin( x 2 ) + ( 3x -6 ) · 2 cos( x 2 ) x

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 61-te Ableitung der Funktion f(x)= e 1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 1,05x

f'(x) = e 1,05x · 1,05 = 1,05 e 1,05x

f''(x) = 1,05 e 1,05x · 1,05 = 1,1025 e 1,05x

f'''(x) = 1,1025 e 1,05x · 1,05 = 1,157625 e 1,05x

f(4)(x) = 1,157625 e 1,05x · 1,05 = 1,21550625 e 1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,05 multipliziert wird. Bei der 61-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 61 mal mit 1,05 multipliziert, also insgeamt mit 1,05 61

Somit gilt für die 61-te Ableitung:

f(61)(x) = 1,05 61 · e 1,05x

= 19,613145188829 e 1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,4x +9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,4x +9x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,4x -5 ( x +5 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) +9

= -5 e -0,4x -5 ( x +5 ) · ( -0,4 e -0,4x ) +9

= -5 e -0,4x +2 ( x +5 ) · e -0,4x +9

= -5 e -0,4x +9 +2 ( x +5 ) · e -0,4x