Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e -2x

f'(x)= -2 e -2x · ( -2 )

= 4 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - e 2x +1 + 3 x 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

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

= - e 2x +1 +3 x -4

=> f'(x) = - e 2x +1 · 2 -12 x -5

f'(x)= - e 2x +1 · 2 - 12 x 5

= -2 e 2x +1 - 12 x 5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 5 +2 x 2 ) · e -x

f'(x)= ( 25 x 4 +4x ) · e -x + ( 5 x 5 +2 x 2 ) · e -x · ( -1 )

= ( 25 x 4 +4x ) · e -x + ( 5 x 5 +2 x 2 ) · ( - e -x )

= ( 25 x 4 +4x ) · e -x - ( 5 x 5 +2 x 2 ) · e -x

= e -x · ( -5 x 5 -2 x 2 + ( 25 x 4 +4x ) )

= e -x · ( -5 x 5 +25 x 4 -2 x 2 +4x )

= ( -5 x 5 +25 x 4 -2 x 2 +4x ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 3 · ln( x 2 +5 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · ln( x 2 +5 )

f'(x)= 3 x 2 · ln( x 2 +5 ) + x 3 · 1 x 2 +5 · ( 2x +0 )

= 3 x 2 ln( x 2 +5 ) + x 3 · 1 x 2 +5 · ( 2x )

= 3 x 2 ln( x 2 +5 ) + x 3 · 2 x x 2 +5

= 3 x 2 ln( x 2 +5 ) +2 x 3 · x x 2 +5

= 3 x 2 ln( x 2 +5 ) +2 x 4 x 2 +5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( sin( x ) +1 ) 2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( sin( x ) +1 ) 2

f'(x)= 2( sin( x ) +1 ) · ( cos( x ) +0 )

= 2( sin( x ) +1 ) · ( cos( x ) )

= 2 ( sin( x ) +1 ) · cos( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e 1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e 1,05x

f'(x) = 4 e 1,05x · 1,05 = 4,2 e 1,05x

f''(x) = 4,2 e 1,05x · 1,05 = 4,41 e 1,05x

f'''(x) = 4,41 e 1,05x · 1,05 = 4,6305 e 1,05x

f(4)(x) = 4,6305 e 1,05x · 1,05 = 4,862025 e 1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,05 multipliziert wird. Bei der 80-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 80 mal mit 1,05 multipliziert, also insgeamt mit 1,05 80

Somit gilt für die 80-te Ableitung:

f(80)(x) = 1,05 80 · 4 e 1,05x

= 198,24576426737 e 1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -5 ) · e -0,6x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -5 ) · e -0,6x +3

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -4 ( x -5 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= -4 e -0,6x -4 ( x -5 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -4 e -0,6x +2,4 ( x -5 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 2,4x -16 )

= ( 2,4x -16 ) · e -0,6x