Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 - e 6 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 - e 6 7 x

f'(x)= 0 - e 6 7 x · 6 7

= - 6 7 e 6 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -2x -4

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

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

= 4 x 3 · e -2x -4 -2 x 4 · e -2x -4

= e -2x -4 · ( -2 x 4 +4 x 3 )

= ( -2 x 4 +4 x 3 ) · e -2x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 e -2x

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

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

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

= 2 x 2 · e -2x +2 x · e -2x e -4x

= 2 · e -2x +4x · ( x 2 + x ) 1

= 2 · e 2x · ( x 2 + x ) 1

= 2 ( x 2 + x ) · e 2x 1

= 2 ( x 2 + x ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3x · ln( x 2 -2 )

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

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

= 3 ln( x 2 -2 ) + 3x · 2 x x 2 -2

= 3 ln( x 2 -2 ) +6 x · x x 2 -2

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

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 3x

f'(x)= 2x · e 3x + x 2 · e 3x · 3

= 2 x · e 3x + x 2 · 3 e 3x

= 2 x · e 3x +3 x 2 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 2 +2x )

= ( 3 x 2 +2x ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 63-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 63-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 63 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 63

Somit gilt für die 63-te Ableitung:

f(63)(x) = ( -0,95 ) 63 · e -0,95x

= -0,039499093906438 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +2 ) · e -0,7x -6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +2 ) · e -0,7x -6x

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -3 ( x +2 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) -6

= -3 e -0,7x -3 ( x +2 ) · ( -0,7 e -0,7x ) -6

= -3 e -0,7x +2,1 ( x +2 ) · e -0,7x -6

= -3 e -0,7x -6 +2,1 ( x +2 ) · e -0,7x