Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 + 8 7 e 5 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 + 8 7 e 5 8 x

f'(x)= 0 + 8 7 e 5 8 x · 5 8

= 5 7 e 5 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -x -5

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

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

= 5 x 4 · e -x -5 - x 5 · e -x -5

= e -x -5 · ( 5 x 4 - x 5 )

= e -x -5 · ( - x 5 +5 x 4 )

= ( - x 5 +5 x 4 ) · e -x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 2x -1

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

= 5 x 4 · e 2x -1 + x 5 · 2 e 2x -1

= 5 x 4 · e 2x -1 +2 x 5 · e 2x -1

= e 2x -1 · ( 5 x 4 +2 x 5 )

= e 2x -1 · ( 2 x 5 +5 x 4 )

= ( 2 x 5 +5 x 4 ) · e 2x -1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( - x 2 -1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( - x 2 -1 )

f'(x)= 1 - x 2 -1 · ( -2x +0 )

= 1 - x 2 -1 · ( -2x )

= -2 x - x 2 -1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= cos( 3 x 2 -2 )

f'(x)= - sin( 3 x 2 -2 ) · ( 6x +0 )

= - sin( 3 x 2 -2 ) · ( 6x )

= -6 sin( 3 x 2 -2 ) x

= -6 x · sin( 3 x 2 -2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-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 ) = 0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = 0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 77-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 77 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 77

Somit gilt für die 77-te Ableitung:

f(77)(x) = ( -0,95 ) 77 · ( - e -0,95x )

0,019 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -2 ) · e -0,6x -3x

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

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

= e -0,6x -0,6 ( x -2 ) · e -0,6x -3

= e -0,6x · ( -0,6x +1,2 +1 ) -3

= -3 + ( -0,6x +1,2 +1 ) · e -0,6x

= -3 + ( -0,6x +2,2 ) · e -0,6x