Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e 3x

f'(x)= - e 3x · 3

= -3 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3x +3 ) · e -3x

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

= -3 e -3x + ( -3x +3 ) · ( -3 e -3x )

= -3 e -3x -3 ( -3x +3 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 +9x -9 )

= e -3x · ( 9x -12 )

= ( 9x -12 ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · x 3

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

= -3 · e -3x x 3 +3 · e -3x x 2

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ln( x )

f'(x)= -2 x · 1

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 2x

f'(x)= 4 x 3 · e 2x + x 4 · e 2x · 2

= 4 x 3 · e 2x + x 4 · 2 e 2x

= 4 x 3 · e 2x +2 x 4 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 4 +4 x 3 )

= ( 2 x 4 +4 x 3 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 38-te Ableitung der Funktion f(x)= e 1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 1,15x

f'(x) = e 1,15x · 1,15 = 1,15 e 1,15x

f''(x) = 1,15 e 1,15x · 1,15 = 1,3225 e 1,15x

f'''(x) = 1,3225 e 1,15x · 1,15 = 1,5209 e 1,15x

f(4)(x) = 1,5209 e 1,15x · 1,15 = 1,749 e 1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,15 multipliziert wird. Bei der 38-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 38 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 38

Somit gilt für die 38-te Ableitung:

f(38)(x) = 1,15 38 · e 1,15x

202,543 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,5x +6

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

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

= 2 e -0,5x - ( x +5 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( 2 - x -5 )

= e -0,5x · ( -x -3 )

= ( -x -3 ) · e -0,5x