Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 4 e -x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 4 e -x

f'(x)= 3 4 e -x · ( -1 )

= - 3 4 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -4x +5

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

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

= 4 x 3 · e -4x +5 -4 x 4 · e -4x +5

= e -4x +5 · ( -4 x 4 +4 x 3 )

= ( -4 x 4 +4 x 3 ) · e -4x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 e 3x

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

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

= 2 x · e 3x -3 x 2 · e 3x ( e 3x ) 2

= -3 x 2 · e 3x +2 x · e 3x e 6x

= e 3x -6x · ( -3 x 2 +2x ) 1

= e -3x · ( -3 x 2 +2x ) 1

= ( -3 x 2 +2x ) · e -3x 1

= ( -3 x 2 +2x ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 2 x 2 + x )

f'(x)= 1 2 x 2 + x · ( 4x +1 )

= 4x +1 2 x 2 + x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x

= x 1 3 · e -2x

=> f'(x) = 1 3 x - 2 3 · e -2x + x 1 3 · e -2x · ( -2 )

f'(x)= 1 3 ( x 3 ) 2 · e -2x + x 3 · e -2x · ( -2 )

= 1 3 e -2x ( x 3 ) 2 + x 3 · ( -2 e -2x )

= 1 3 e -2x ( x 3 ) 2 -2 x 3 · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 45-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 45-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 45 mal mit 0,9 multipliziert, also insgeamt mit 0,9 45

Somit gilt für die 45-te Ableitung:

f(45)(x) = 0,9 45 · e 0,9x

= 0,0087279635680877 e 0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -3 ) · e -0,8x +2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -3 ) · e -0,8x +2

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -4 ( x -3 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

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

= -4 e -0,8x +3,2 ( x -3 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( 3,2x -13,6 )

= ( 3,2x -13,6 ) · e -0,8x