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)= 3 e -x · ( -1 )

= -3 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

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

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 e -3x

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

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

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

= 3 x 4 · e -3x +4 x 3 · e -3x e -6x

= e -3x +6x · ( 3 x 4 +4 x 3 ) 1

= e 3x · ( 3 x 4 +4 x 3 ) 1

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x 1

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4x · ln( x 2 +2 )

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

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

= 4 ln( x 2 +2 ) + 4x · 2 x x 2 +2

= 4 ln( x 2 +2 ) +8 x · x x 2 +2

= 4 ln( x 2 +2 ) +8 x 2 x 2 +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 +4 ) · sin( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +4 ) · sin( 3x )

f'(x)= ( 2x +0 ) · sin( 3x ) + ( x 2 +4 ) · cos( 3x ) · 3

= 2x · sin( 3x ) + ( x 2 +4 ) · 3 cos( 3x )

= 2 x · sin( 3x ) +3 ( x 2 +4 ) · cos( 3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 65-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 65-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 65 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 65

Somit gilt für die 65-te Ableitung:

f(65)(x) = ( -1,05 ) 65 · e -1,05x

= -23,839900559179 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +1 ) · e -0,7x +2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +1 ) · e -0,7x +2

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -2 ( x +1 ) · e -0,7x · ( -0,7 )+0

= -2 e -0,7x -2 ( x +1 ) · ( -0,7 e -0,7x )

= -2 e -0,7x +1,4 ( x +1 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( 1,4x -0,6 )

= ( 1,4x -0,6 ) · e -0,7x