Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 3x

f'(x)= 3 e 3x · 3

= 9 e 3x

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 5 · e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -2x

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

= 5 x 4 · e -2x + x 5 · ( -2 e -2x )

= 5 x 4 · e -2x -2 x 5 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 5 +5 x 4 )

= ( -2 x 5 +5 x 4 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5 x 2 -2x )

f'(x)= 1 5 x 2 -2x · ( 10x -2 )

= 10x -2 5 x 2 -2x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · sin( -3x )

f'(x)= 5 x 4 · sin( -3x ) + x 5 · cos( -3x ) · ( -3 )

= 5 x 4 · sin( -3x ) + x 5 · ( -3 cos( -3x ) )

= 5 x 4 · sin( -3x ) -3 x 5 · cos( -3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 70-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -0,95x

f'(x) = 3 e -0,95x · ( -0,95 ) = -2,85 e -0,95x

f''(x) = -2,85 e -0,95x · ( -0,95 ) = 2,7075 e -0,95x

f'''(x) = 2,7075 e -0,95x · ( -0,95 ) = -2,5721 e -0,95x

f(4)(x) = -2,5721 e -0,95x · ( -0,95 ) = 2,4435 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 70-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 70 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 70

Somit gilt für die 70-te Ableitung:

f(70)(x) = ( -0,95 ) 70 · 3 e -0,95x

0,083 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,5x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,5x +6x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +2 ( x +5 ) · e -0,5x · ( -0,5 ) +6

= 2 e -0,5x +2 ( x +5 ) · ( -0,5 e -0,5x ) +6

= 2 e -0,5x - ( x +5 ) · e -0,5x +6

= e -0,5x · ( 2 - x -5 ) +6

= 6 + ( -x +2 -5 ) · e -0,5x

= 6 + ( -x -3 ) · e -0,5x