Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 +3 e 1 2 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 +3 e 1 2 x

f'(x)= 0 + 3 e 1 2 x · 1 2

= 3 2 e 1 2 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 4 -2x ) · e -2x +4

f'(x)= ( -8 x 3 -2 ) · e -2x +4 + ( -2 x 4 -2x ) · e -2x +4 · ( -2 )

= ( -8 x 3 -2 ) · e -2x +4 + ( -2 x 4 -2x ) · ( -2 e -2x +4 )

= ( -8 x 3 -2 ) · e -2x +4 -2 ( -2 x 4 -2x ) · e -2x +4

= e -2x +4 · ( -8 x 3 -2 + ( 4 x 4 +4x ) )

= e -2x +4 · ( 4 x 4 -8 x 3 +4x -2 )

= ( 4 x 4 -8 x 3 +4x -2 ) · e -2x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 e -x

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

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

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

= x 5 · e -x +5 x 4 · e -x e -2x

= e -x +2x · ( x 5 +5 x 4 ) 1

= e x · ( x 5 +5 x 4 ) 1

= ( x 5 +5 x 4 ) · e x 1

= ( x 5 +5 x 4 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -8 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -8 ln( 7x )

f'(x)= -8 7x · 7

= - 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x -9 ) · e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -9 ) · e -2x

f'(x)= ( 2 +0 ) · e -2x + ( 2x -9 ) · e -2x · ( -2 )

= 2 e -2x + ( 2x -9 ) · ( -2 e -2x )

= 2 e -2x -2 ( 2x -9 ) · e -2x

= e -2x · ( -4x +20 )

= ( -4x +20 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 64-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e 0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e 0,9x

f'(x) = -5 e 0,9x · 0,9 = -4,5 e 0,9x

f''(x) = -4,5 e 0,9x · 0,9 = -4,05 e 0,9x

f'''(x) = -4,05 e 0,9x · 0,9 = -3,645 e 0,9x

f(4)(x) = -3,645 e 0,9x · 0,9 = -3,2805 e 0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,9 multipliziert wird. Bei der 64-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 64 mal mit 0,9 multipliziert, also insgeamt mit 0,9 64

Somit gilt für die 64-te Ableitung:

f(64)(x) = 0,9 64 · ( -5 e 0,9x )

= -0,0058950922888693 e 0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -3 ) · e -0,7x -7 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -3 ) · e -0,7x -7

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -4 ( x -3 ) · e -0,7x · ( -0,7 )+0

= -4 e -0,7x -4 ( x -3 ) · ( -0,7 e -0,7x )

= -4 e -0,7x +2,8 ( x -3 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( 2,8x -12,4 )

= ( 2,8x -12,4 ) · e -0,7x