Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 8 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 8 e 2x

f'(x)= 5 8 e 2x · 2

= 5 4 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 3 +2 x 2 ) · e -3x

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

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

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

= e -3x · ( -3 x 3 -6 x 2 + ( 3 x 2 +4x ) )

= e -3x · ( -3 x 3 -3 x 2 +4x )

= ( -3 x 3 -3 x 2 +4x ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 4 - x 3 ) · e -3x

f'(x)= ( 20 x 3 -3 x 2 ) · e -3x + ( 5 x 4 - x 3 ) · e -3x · ( -3 )

= ( 20 x 3 -3 x 2 ) · e -3x + ( 5 x 4 - x 3 ) · ( -3 e -3x )

= ( 20 x 3 -3 x 2 ) · e -3x -3 ( 5 x 4 - x 3 ) · e -3x

= e -3x · ( -15 x 4 +3 x 3 + ( 20 x 3 -3 x 2 ) )

= e -3x · ( -15 x 4 +23 x 3 -3 x 2 )

= ( -15 x 4 +23 x 3 -3 x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 2x )

f'(x)= 1 2x · 2

= 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · e -3x

= x 1 2 · e -3x

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

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

= 1 2 e -3x x + x · ( -3 e -3x )

= 1 2 e -3x x -3 x · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 45-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e 0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e 0,9x

f'(x) = -4 e 0,9x · 0,9 = -3,6 e 0,9x

f''(x) = -3,6 e 0,9x · 0,9 = -3,24 e 0,9x

f'''(x) = -3,24 e 0,9x · 0,9 = -2,916 e 0,9x

f(4)(x) = -2,916 e 0,9x · 0,9 = -2,6244 e 0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,9 multipliziert wird. Bei der 45-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 45 mal mit 0,9 multipliziert, also insgeamt mit 0,9 45

Somit gilt für die 45-te Ableitung:

f(45)(x) = 0,9 45 · ( -4 e 0,9x )

= -0,034911854272351 e 0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -4 ) · e -0,2x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -4 ) · e -0,2x +1

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

= -4 e -0,2x -4 ( x -4 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= -4 e -0,2x +0,8 ( x -4 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 0,8x -7,2 )

= ( 0,8x -7,2 ) · e -0,2x