Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 + 7 9 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 + 7 9 e -2x

f'(x)= 0 + 7 9 e -2x · ( -2 )

= - 14 9 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 sin( x ) +2 e -3x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 sin( x ) +2 e -3x +5

f'(x)= 2 cos( x ) + 2 e -3x +5 · ( -3 )

= 2 cos( x ) -6 e -3x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 5 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 5 e -2x

f'(x)= 5 x 4 · e -2x - x 5 · e -2x · ( -2 ) ( e -2x ) 2

= 5 x 4 · e -2x - x 5 · ( -2 e -2x ) ( e -2x ) 2

= 5 x 4 · e -2x +2 x 5 · e -2x ( e -2x ) 2

= 2 x 5 · e -2x +5 x 4 · e -2x e -4x

= e -2x +4x · ( 2 x 5 +5 x 4 ) 1

= e 2x · ( 2 x 5 +5 x 4 ) 1

= ( 2 x 5 +5 x 4 ) · e 2x 1

= ( 2 x 5 +5 x 4 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 3 x 3 +3 x 2 )

f'(x)= 1 3 x 3 +3 x 2 · ( 9 x 2 +6x )

= 9 x 2 +6x 3 x 3 +3 x 2

= 3 · 1 · ( 3x +2 ) 3 x · ( x +1 )

= 3( 3x +2 ) 3 x · ( x +1 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -7 ) · cos( x 2 )

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

= 3 cos( x 2 ) + ( 3x -7 ) · ( -2 sin( x 2 ) x )

= 3 cos( x 2 ) -2 ( 3x -7 ) sin( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 53-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e -0,9x

f'(x) = -5 e -0,9x · ( -0,9 ) = 4,5 e -0,9x

f''(x) = 4,5 e -0,9x · ( -0,9 ) = -4,05 e -0,9x

f'''(x) = -4,05 e -0,9x · ( -0,9 ) = 3,645 e -0,9x

f(4)(x) = 3,645 e -0,9x · ( -0,9 ) = -3,2805 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 53-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 53 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 53

Somit gilt für die 53-te Ableitung:

f(53)(x) = ( -0,9 ) 53 · ( -5 e -0,9x )

= 0,018785510630682 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -3 ) · e -0,2x +3

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +4 ( x -3 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

= 4 e -0,2x +4 ( x -3 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= 4 e -0,2x -0,8 ( x -3 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( -0,8x +6,4 )

= ( -0,8x +6,4 ) · e -0,2x