Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 -2 e -3x · ( -3 )

= 6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 3 +3x ) · e -x

f'(x)= ( 12 x 2 +3 ) · e -x + ( 4 x 3 +3x ) · e -x · ( -1 )

= ( 12 x 2 +3 ) · e -x + ( 4 x 3 +3x ) · ( - e -x )

= ( 12 x 2 +3 ) · e -x - ( 4 x 3 +3x ) · e -x

= e -x · ( 12 x 2 +3 + ( -4 x 3 -3x ) )

= e -x · ( -4 x 3 +12 x 2 -3x +3 )

= ( -4 x 3 +12 x 2 -3x +3 ) · e -x

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)= 7 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 ln( 3x )

f'(x)= 7 3x · 3

= 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -7 ) · e -3x

f'(x)= ( 2x +0 ) · e -3x + ( x 2 -7 ) · e -3x · ( -3 )

= 2x · e -3x + ( x 2 -7 ) · ( -3 e -3x )

= 2 x · e -3x -3 ( x 2 -7 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 x 2 +2x +21 )

= ( -3 x 2 +2x +21 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 64-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -0,95x

f'(x) = -2 e -0,95x · ( -0,95 ) = 1,9 e -0,95x

f''(x) = 1,9 e -0,95x · ( -0,95 ) = -1,805 e -0,95x

f'''(x) = -1,805 e -0,95x · ( -0,95 ) = 1,71475 e -0,95x

f(4)(x) = 1,71475 e -0,95x · ( -0,95 ) = -1,6290125 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 64-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 64 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 64

Somit gilt für die 64-te Ableitung:

f(64)(x) = ( -0,95 ) 64 · ( -2 e -0,95x )

= -0,075048278422232 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +3 ) · e -0,1x + x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +3 ) · e -0,1x + x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,1x -2 ( x +3 ) · e -0,1x · ( -0,1 ) +1

= -2 e -0,1x -2 ( x +3 ) · ( -0,1 e -0,1x ) +1

= -2 e -0,1x +0,2 ( x +3 ) · e -0,1x +1

= -2 e -0,1x +1 +0,2 ( x +3 ) · e -0,1x