Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 2 e 1 3 x

f'(x)= 1 2 e 1 3 x · 1 3

= 1 6 e 1 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -4x -3

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

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

= 4 x 3 · e -4x -3 -4 x 4 · e -4x -3

= e -4x -3 · ( -4 x 4 +4 x 3 )

= ( -4 x 4 +4 x 3 ) · e -4x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4x +4 ) · e -x

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

= -4 e -x + ( -4x +4 ) · ( - e -x )

= -4 e -x - ( -4x +4 ) · e -x

= e -x · ( 4x -8 )

= ( 4x -8 ) · e -x

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)= 3 3 x 3 +2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 3 x 3 +2

= 3 ( 3 x 3 +2 ) -1

=> f'(x) = -3 ( 3 x 3 +2 ) -2 · ( 9 x 2 +0 )

f'(x)= - 3 ( 3 x 3 +2 ) 2 · ( 9 x 2 +0 )

= - 3 ( 3 x 3 +2 ) 2 · ( 9 x 2 )

= -27 x 2 ( 3 x 3 +2 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 31-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,85x

f'(x) = e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,85 e -0,85x

f''(x) = -0,85 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,7225 e -0,85x

f'''(x) = 0,7225 e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,614125 e -0,85x

f(4)(x) = -0,614125 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,52200625 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 31-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 31 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 31

Somit gilt für die 31-te Ableitung:

f(31)(x) = ( -0,85 ) 31 · e -0,85x

= -0,0064861456555711 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -3 ) · e -0,6x +9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -3 ) · e -0,6x +9x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +5 ( x -3 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) +9

= 5 e -0,6x +5 ( x -3 ) · ( -0,6 e -0,6x ) +9

= 5 e -0,6x -3 ( x -3 ) · e -0,6x +9

= 5 e -0,6x +9 -3 ( x -3 ) · e -0,6x