Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 8 e -x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 8 e -x

f'(x)= 7 8 e -x · ( -1 )

= - 7 8 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 2 -3 ) · e -3x

f'(x)= ( -10x +0 ) · e -3x + ( -5 x 2 -3 ) · e -3x · ( -3 )

= -10x · e -3x + ( -5 x 2 -3 ) · ( -3 e -3x )

= -10 x · e -3x -3 ( -5 x 2 -3 ) · e -3x

= e -3x · ( 15 x 2 -10x +9 )

= ( 15 x 2 -10x +9 ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 x 3 -3x e -3x

f'(x)= ( 15 x 2 -3 ) · e -3x - ( 5 x 3 -3x ) · e -3x · ( -3 ) ( e -3x ) 2

= ( 15 x 2 -3 ) · e -3x - ( 5 x 3 -3x ) · ( -3 e -3x ) ( e -3x ) 2

= ( 15 x 2 -3 ) · e -3x +3 ( 5 x 3 -3x ) · e -3x ( e -3x ) 2

= 3 ( 5 x 3 -3x ) · e -3x + ( 15 x 2 -3 ) · e -3x e -6x

= e -3x +6x · ( 15 x 2 -3 +3 x ( 5 x 2 -3 ) ) 1

= e 3x · ( 15 x 2 -3 +3 x ( 5 x 2 -3 ) ) 1

= ( 15 x 2 -3 +3 x ( 5 x 2 -3 ) ) · e 3x 1

= ( 15 x 2 -3 +3 x · ( 5 x 2 -3 ) ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · ln( x -5 )

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

= ln( x -5 ) + x · 1 x -5 · ( 1 )

= ln( x -5 ) + x · 1 x -5

= ln( x -5 ) + x x -5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= -3 ( -2x +1 ) 1 2

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

f'(x)= - 3 2 -2x +1 · ( -2 +0 )

= - 3 2 -2x +1 · ( -2 )

= 3 -2x +1

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-te Ableitung der Funktion f(x)= - e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = - e -0,95x

f'(x) = - e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,95 e -0,95x

f''(x) = 0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,9025 e -0,95x

f'''(x) = -0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,857375 e -0,95x

f(4)(x) = 0,857375 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,81450625 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 75-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 75 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 75

Somit gilt für die 75-te Ableitung:

f(75)(x) = ( -0,95 ) 75 · ( - e -0,95x )

= 0,021343733845878 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +6 ) · e -0,4x +6

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +3 ( x +6 ) · e -0,4x · ( -0,4 )+0

= 3 e -0,4x +3 ( x +6 ) · ( -0,4 e -0,4x )

= 3 e -0,4x -1,2 ( x +6 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( -1,2x -4,2 )

= ( -1,2x -4,2 ) · e -0,4x