Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 -2 e -x

f'(x)= 0 -2 e -x · ( -1 )

= 2 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= e -x · ( -1 ) · ( 3 x 3 +5x ) + e -x · ( 9 x 2 +5 )

= - e -x ( 3 x 3 +5x ) + e -x ( 9 x 2 +5 )

= e -x · ( 9 x 2 +5 + ( -3 x 3 -5x ) )

= e -x · ( -3 x 3 +9 x 2 -5x +5 )

= ( -3 x 3 +9 x 2 -5x +5 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( - x 5 +4 x 3 ) · e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( - x 5 +4 x 3 ) · e -2x

f'(x)= ( -5 x 4 +12 x 2 ) · e -2x + ( - x 5 +4 x 3 ) · e -2x · ( -2 )

= ( -5 x 4 +12 x 2 ) · e -2x + ( - x 5 +4 x 3 ) · ( -2 e -2x )

= ( -5 x 4 +12 x 2 ) · e -2x -2 ( - x 5 +4 x 3 ) · e -2x

= e -2x · ( 2 x 5 -8 x 3 + ( -5 x 4 +12 x 2 ) )

= e -2x · ( 2 x 5 -5 x 4 -8 x 3 +12 x 2 )

= ( 2 x 5 -5 x 4 -8 x 3 +12 x 2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ln( 6x )

f'(x)= 3 6x · 6

= 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 cos( -3x +1 ) · ( -3 +0 )

= 2 cos( -3x +1 ) · ( -3 )

= -6 cos( -3x +1 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 48-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 48-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 48 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 48

Somit gilt für die 48-te Ableitung:

f(48)(x) = ( -0,85 ) 48 · e -0,85x

= 0,00040936285634976 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -7 ) · e -0,3x +2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -7 ) · e -0,3x +2x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +2 ( x -7 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) +2

= 2 e -0,3x +2 ( x -7 ) · ( -0,3 e -0,3x ) +2

= 2 e -0,3x -0,6 ( x -7 ) · e -0,3x +2

= 2 e -0,3x +2 -0,6 ( x -7 ) · e -0,3x