Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 + e 2x

f'(x)= 0 + e 2x · 2

= 2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e x -5

f'(x)= 2x · e x -5 + x 2 · e x -5 · 1

= 2 x · e x -5 + x 2 · e x -5

= e x -5 · ( x 2 +2x )

= ( x 2 +2x ) · e x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 4 +2 ) · e -x

f'(x)= ( -12 x 3 +0 ) · e -x + ( -3 x 4 +2 ) · e -x · ( -1 )

= -12 x 3 · e -x + ( -3 x 4 +2 ) · ( - e -x )

= -12 x 3 · e -x - ( -3 x 4 +2 ) · e -x

= e -x · ( 3 x 4 -12 x 3 -2 )

= ( 3 x 4 -12 x 3 -2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · ln( x )

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

= 3 x 2 ln( x ) + x 3 · 1 x

= 3 x 2 ln( x ) + x 2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -1 ) · e -2x

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

= 3 e -2x + ( 3x -1 ) · ( -2 e -2x )

= 3 e -2x -2 ( 3x -1 ) · e -2x

= e -2x · ( -6x +5 )

= ( -6x +5 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 72-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e -1,05x

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

f''(x) = -2,1 e -1,05x · ( -1,05 ) = 2,205 e -1,05x

f'''(x) = 2,205 e -1,05x · ( -1,05 ) = -2,31525 e -1,05x

f(4)(x) = -2,31525 e -1,05x · ( -1,05 ) = 2,4310125 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 72-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 72 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 72

Somit gilt für die 72-te Ableitung:

f(72)(x) = ( -1,05 ) 72 · 2 e -1,05x

= 67,090268305808 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +6 ) · e -0,5x +3

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

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

= -4 e -0,5x +2 ( x +6 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( 2x +8 )

= ( 2x +8 ) · e -0,5x