Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 3 e -2x · ( -2 )

= -6 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x x 3

f'(x)= e 3x · 3 · x 3 + e 3x · 3 x 2

= 3 · e 3x x 3 +3 · e 3x x 2

= e 3x · ( 3 x 3 +3 x 2 )

= ( 3 x 3 +3 x 2 ) · e 3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e x

f'(x)= 4 x 3 · e x + x 4 · e x

= 4 x 3 · e x + x 4 · e x

= e x · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 x 2 · ln( x 2 +6 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 2 · ln( x 2 +6 )

f'(x)= 6x · ln( x 2 +6 ) + 3 x 2 · 1 x 2 +6 · ( 2x +0 )

= 6 x ln( x 2 +6 ) + 3 x 2 · 1 x 2 +6 · ( 2x )

= 6 x ln( x 2 +6 ) + 3 x 2 · 2 x x 2 +6

= 6 x ln( x 2 +6 ) +6 x 2 · x x 2 +6

= 6 x ln( x 2 +6 ) +6 x 3 x 2 +6

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x ) 3 · sin( x -1 )

= x 3 2 · sin( x -1 )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 45-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -1,1x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e -1,1x

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

f''(x) = -4,4 e -1,1x · ( -1,1 ) = 4,84 e -1,1x

f'''(x) = 4,84 e -1,1x · ( -1,1 ) = -5,324 e -1,1x

f(4)(x) = -5,324 e -1,1x · ( -1,1 ) = 5,8564 e -1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,1 multipliziert wird. Bei der 45-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 45 mal mit -1,1 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,1 ) 45

Somit gilt für die 45-te Ableitung:

f(45)(x) = ( -1,1 ) 45 · 4 e -1,1x

= -291,56193474041 e -1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -4 ) · e -0,4x +8x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -4 ) · e -0,4x +8x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,4x -5 ( x -4 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) +8

= -5 e -0,4x -5 ( x -4 ) · ( -0,4 e -0,4x ) +8

= -5 e -0,4x +2 ( x -4 ) · e -0,4x +8

= -5 e -0,4x +8 +2 ( x -4 ) · e -0,4x