Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -x

f'(x)= 2 e -x · ( -1 )

= -2 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 3 -1 ) · e 4x -2

f'(x)= ( -9 x 2 +0 ) · e 4x -2 + ( -3 x 3 -1 ) · e 4x -2 · 4

= -9 x 2 · e 4x -2 + ( -3 x 3 -1 ) · 4 e 4x -2

= -9 x 2 · e 4x -2 +4 ( -3 x 3 -1 ) · e 4x -2

= e 4x -2 · ( -12 x 3 -9 x 2 -4 )

= ( -12 x 3 -9 x 2 -4 ) · e 4x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x

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

= 3 x 2 · e -3x + x 3 · ( -3 e -3x )

= 3 x 2 · e -3x -3 x 3 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 x 3 · ln( x 2 +3 )

f'(x)= 6 x 2 · ln( x 2 +3 ) + 2 x 3 · 1 x 2 +3 · ( 2x +0 )

= 6 x 2 ln( x 2 +3 ) + 2 x 3 · 1 x 2 +3 · ( 2x )

= 6 x 2 ln( x 2 +3 ) + 2 x 3 · 2 x x 2 +3

= 6 x 2 ln( x 2 +3 ) +4 x 3 · x x 2 +3

= 6 x 2 ln( x 2 +3 ) +4 x 4 x 2 +3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( e 2x -5 ) 2

f'(x)= -2( e 2x -5 ) · ( e 2x · 2 +0 )

= -2( e 2x -5 ) · ( 2 e 2x )

= -4 ( e 2x -5 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 36-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 36-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 36 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 36

Somit gilt für die 36-te Ableitung:

f(36)(x) = ( -0,85 ) 36 · e -0,85x

= 0,0028779372850257 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -6 ) · e -0,6x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -6 ) · e -0,6x -3

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +2 ( x -6 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= 2 e -0,6x +2 ( x -6 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= 2 e -0,6x -1,2 ( x -6 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -1,2x +9,2 )

= ( -1,2x +9,2 ) · e -0,6x