Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 2 e -3x · ( -3 )

= -6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -4x -4

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

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

= 5 x 4 · e -4x -4 -4 x 5 · e -4x -4

= e -4x -4 · ( -4 x 5 +5 x 4 )

= ( -4 x 5 +5 x 4 ) · e -4x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -x +4

f'(x)= 2 e -x +4 · ( -1 )

= -2 e -x +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 x 3 · ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 x 3 · ln( x )

f'(x)= 15 x 2 · ln( x ) + 5 x 3 · 1 x · 1

= 15 x 2 ln( x ) + 5 x 3 · 1 x

= 15 x 2 ln( x ) +5 x 2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · sin( -x -5 )

= x 1 2 · sin( -x -5 )

=> f'(x) = 1 2 x - 1 2 · sin( -x -5 ) + x 1 2 · cos( -x -5 ) · ( -1 +0 )

f'(x)= 1 2 x · sin( -x -5 ) + x · cos( -x -5 ) · ( -1 +0 )

= 1 2 sin( -x -5 ) x + x · cos( -x -5 ) · ( -1 )

= 1 2 sin( -x -5 ) x + x · ( - cos( -x -5 ) )

= 1 2 sin( -x -5 ) x - x · cos( -x -5 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 65-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -0,9x

f'(x) = 3 e -0,9x · ( -0,9 ) = -2,7 e -0,9x

f''(x) = -2,7 e -0,9x · ( -0,9 ) = 2,43 e -0,9x

f'''(x) = 2,43 e -0,9x · ( -0,9 ) = -2,187 e -0,9x

f(4)(x) = -2,187 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,9683 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 65-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 65 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 65

Somit gilt für die 65-te Ableitung:

f(65)(x) = ( -0,9 ) 65 · 3 e -0,9x

= -0,0031833498359894 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -3 ) · e -0,3x -6

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

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

= -3 e -0,3x +0,9 ( x -3 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 0,9x -5,7 )

= ( 0,9x -5,7 ) · e -0,3x