Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 -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)= - 7 4 x - e -3x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - 7 4 x - e -3x -4

= - 7 4 x 1 2 - e -3x -4

=> f'(x) = - 7 8 x - 1 2 - e -3x -4 · ( -3 )

f'(x)= - 7 8 x - e -3x -4 · ( -3 )

= - 7 8 x +3 e -3x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -5 x 4 -1 ) · e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 4 -1 ) · e x

f'(x)= ( -20 x 3 +0 ) · e x + ( -5 x 4 -1 ) · e x

= ( -5 x 4 -1 ) · e x -20 x 3 · e x

= e x · ( -5 x 4 -20 x 3 -1 )

= ( -5 x 4 -20 x 3 -1 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ln( 4x )

f'(x)= 3 4x · 4

= 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · cos( 2x +4 )

= x 1 4 · cos( 2x +4 )

=> f'(x) = 1 4 x - 3 4 · cos( 2x +4 ) + x 1 4 · ( - sin( 2x +4 ) · ( 2 +0 ) )

f'(x)= 1 4 ( x 4 ) 3 · cos( 2x +4 ) + x 4 · ( - sin( 2x +4 ) · ( 2 +0 ) )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 62-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 62-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 62 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 62

Somit gilt für die 62-te Ableitung:

f(62)(x) = ( -0,9 ) 62 · ( -5 e -0,9x )

= -0,0072778917146535 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +5 ) · e -0,1x +7 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +5 ) · e -0,1x +7

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

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

= -4 e -0,1x +0,4 ( x +5 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( 0,4x -2 )

= ( 0,4x -2 ) · e -0,1x