Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 + 1 3 e 6 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 + 1 3 e 6 7 x

f'(x)= 0 + 1 3 e 6 7 x · 6 7

= 2 7 e 6 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x x 3

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

= -2 · e -2x x 3 +3 · e -2x x 2

= e -2x · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · ( -2 x 5 -4x )

f'(x)= e -x · ( -1 ) · ( -2 x 5 -4x ) + e -x · ( -10 x 4 -4 )

= - e -x ( -2 x 5 -4x ) + e -x ( -10 x 4 -4 )

= e -x · ( -10 x 4 -4 + ( 2 x 5 +4x ) )

= e -x · ( 2 x 5 -10 x 4 +4x -4 )

= ( 2 x 5 -10 x 4 +4x -4 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -2 x 2 +3x · ( -4x +3 )

= -4x +3 -2 x 2 +3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +3 ) · e -3x

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

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

= 2 x · e -3x -3 ( x 2 +3 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 x 2 +2x -9 )

= ( -3 x 2 +2x -9 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 50-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 50-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 50 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 50

Somit gilt für die 50-te Ableitung:

f(50)(x) = ( -0,85 ) 50 · e -0,85x

= 0,0002957646637127 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +1 ) · e -0,4x -4

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

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

= -4 e -0,4x +1,6 ( x +1 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( 1,6x -2,4 )

= ( 1,6x -2,4 ) · e -0,4x