Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 +3 e 8 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 +3 e 8 9 x

f'(x)= 0 + 3 e 8 9 x · 8 9

= 8 3 e 8 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( - x 2 +4x ) · e -x -2

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

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

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

= e -x -2 · ( -2x +4 + ( x 2 -4x ) )

= e -x -2 · ( x 2 -6x +4 )

= ( x 2 -6x +4 ) · e -x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x · ( 2 x 2 -3x )

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

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

= e -2x · ( 4x -3 + ( -4 x 2 +6x ) )

= e -2x · ( -4 x 2 +10x -3 )

= ( -4 x 2 +10x -3 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -9 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -9 ln( 4x )

f'(x)= -9 4x · 4

= - 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · sin( x 2 )

= x 1 4 · sin( x 2 )

=> f'(x) = 1 4 x - 3 4 · sin( x 2 ) + x 1 4 · cos( x 2 ) · 2x

f'(x)= 1 4 ( x 4 ) 3 · sin( x 2 ) + x 4 · cos( x 2 ) · 2x

= 1 4 sin( x 2 ) ( x 4 ) 3 + x 4 · 2 cos( x 2 ) x

= 1 4 sin( x 2 ) ( x 4 ) 3 +2 x 4 cos( x 2 ) x

= 1 4 sin( x 2 ) ( x 4 ) 3 +2 ( x 4 ) 5 · cos( x 2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-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 79-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 79 mal mit 0,95 multipliziert, also insgeamt mit 0,95 79

Somit gilt für die 79-te Ableitung:

f(79)(x) = 0,95 79 · e 0,95x

= 0,017384604615804 e 0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +4 ) · e -0,6x - x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +4 ) · e -0,6x - x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +2 ( x +4 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) -1

= 2 e -0,6x +2 ( x +4 ) · ( -0,6 e -0,6x ) -1

= 2 e -0,6x -1,2 ( x +4 ) · e -0,6x -1

= 2 e -0,6x -1 -1,2 ( x +4 ) · e -0,6x