Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 3x

f'(x)= -3 e 3x · 3

= -9 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 5 2 cos( x ) + 4 x 3 +3 e 2x +2

= - 5 2 cos( x ) +4 x -3 +3 e 2x +2

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

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

= 5 2 sin( x ) - 12 x 4 +6 e 2x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x

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

= 3 x 2 · e -2x + x 3 · ( -2 e -2x )

= 3 x 2 · e -2x -2 x 3 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 6 ln( 3x )

f'(x)= 6 3x · 3

= 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x

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

= 3 x 2 · e -2x + x 3 · ( -2 e -2x )

= 3 x 2 · e -2x -2 x 3 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 60-te Ableitung der Funktion f(x)= -3 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -3 e -0,9x

f'(x) = -3 e -0,9x · ( -0,9 ) = 2,7 e -0,9x

f''(x) = 2,7 e -0,9x · ( -0,9 ) = -2,43 e -0,9x

f'''(x) = -2,43 e -0,9x · ( -0,9 ) = 2,187 e -0,9x

f(4)(x) = 2,187 e -0,9x · ( -0,9 ) = -1,9683 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 60-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 60 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 60

Somit gilt für die 60-te Ableitung:

f(60)(x) = ( -0,9 ) 60 · ( -3 e -0,9x )

= -0,0053910308997433 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x -6 ) · e -0,9x -6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -6 ) · e -0,9x -6

f'(x)= - ( 1 +0 ) · e -0,9x - ( x -6 ) · e -0,9x · ( -0,9 )+0

= - e -0,9x - ( x -6 ) · ( -0,9 e -0,9x )

= - e -0,9x +0,9 ( x -6 ) · e -0,9x

= e -0,9x · ( 0,9x -6,4 )

= ( 0,9x -6,4 ) · e -0,9x