Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 - e 11 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 - e 11 9 x

f'(x)= 0 - e 11 9 x · 11 9

= - 11 9 e 11 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= 2 e -3x -2 +3 x -2

=> f'(x) = 2 e -3x -2 · ( -3 ) -6 x -3

f'(x)= 2 e -3x -2 · ( -3 ) - 6 x 3

= -6 e -3x -2 - 6 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x

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

= 3 x 2 · e -3x + x 3 · ( -3 e -3x )

= 3 x 2 · e -3x -3 x 3 · e -3x

= 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)= ln( -3 x 2 +5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -3 x 2 +5x )

f'(x)= 1 -3 x 2 +5x · ( -6x +5 )

= -6x +5 -3 x 2 +5x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 +8 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +8 ) · e -3x

f'(x)= ( 2x +0 ) · e -3x + ( x 2 +8 ) · e -3x · ( -3 )

= 2x · e -3x + ( x 2 +8 ) · ( -3 e -3x )

= 2 x · e -3x -3 ( x 2 +8 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 x 2 -24 +2x )

= e -3x · ( -3 x 2 +2x -24 )

= ( -3 x 2 +2x -24 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 72-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 72-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 72 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 72

Somit gilt für die 72-te Ableitung:

f(72)(x) = ( -0,95 ) 72 · e -0,95x

0,025 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,6x + x

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

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

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

= e -0,6x · ( -2 +1,2x +2,4 ) +1

= 1 + ( 1,2x -2 +2,4 ) · e -0,6x

= 1 + ( 1,2x +0,4 ) · e -0,6x