Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 - e -x

f'(x)= 0 - e -x · ( -1 )

= e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +2 ) · e -x -2

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

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

= 2 e -x -2 - ( 2x +2 ) · e -x -2

= e -x -2 · ( -2x +0 )

= e -x -2 · ( -2x )

= x · ( -2 e -x -2 )

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 ( e 3x ) 2

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

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

= -3 x 3 · e 3x +3 x 2 · e 3x e 6x

= 3 · e 3x -6x · ( - x 3 + x 2 ) 1

= 3 · e -3x · ( - x 3 + x 2 ) 1

= 3 ( - x 3 + x 2 ) · e -3x 1

= 3 ( - x 3 + x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -4 x 2 +2x · ( -8x +2 )

= -8x +2 -4 x 2 +2x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +9 ) · cos( -3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +9 ) · cos( -3x )

f'(x)= ( 1 +0 ) · cos( -3x ) + ( x +9 ) · ( - sin( -3x ) · ( -3 ) )

= cos( -3x ) + ( x +9 ) · 3 sin( -3x )

= cos( -3x ) +3 ( x +9 ) · sin( -3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 74-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e 0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e 0,95x

f'(x) = -5 e 0,95x · 0,95 = -4,75 e 0,95x

f''(x) = -4,75 e 0,95x · 0,95 = -4,5125 e 0,95x

f'''(x) = -4,5125 e 0,95x · 0,95 = -4,286875 e 0,95x

f(4)(x) = -4,286875 e 0,95x · 0,95 = -4,07253125 e 0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,95 multipliziert wird. Bei der 74-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 74 mal mit 0,95 multipliziert, also insgeamt mit 0,95 74

Somit gilt für die 74-te Ableitung:

f(74)(x) = 0,95 74 · ( -5 e 0,95x )

= -0,11233544129409 e 0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x +4 ) · e -0,4x -5x

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

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

= e -0,4x -0,4 ( x +4 ) · e -0,4x -5

= e -0,4x -5 -0,4 ( x +4 ) · e -0,4x