Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x

f'(x)= e -2x · ( -2 )

= -2 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x +1 ) · e -3x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +1 ) · e -3x +4

f'(x)= ( 3 +0 ) · e -3x +4 + ( 3x +1 ) · e -3x +4 · ( -3 )

= 3 e -3x +4 + ( 3x +1 ) · ( -3 e -3x +4 )

= 3 e -3x +4 -3 ( 3x +1 ) · e -3x +4

= e -3x +4 · ( 3 -9x -3 )

= e -3x +4 · ( -9x +0 )

= e -3x +4 · ( -9x )

= x · ( -9 e -3x +4 )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e -3x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e -3x -4

f'(x)= -3 e -3x -4 · ( -3 )

= 9 e -3x -4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -7 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( 7x )

f'(x)= -7 7x · 7

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 +9 ) · cos( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +9 ) · cos( x 3 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( x 3 ) + ( x 2 +9 ) · ( - sin( x 3 ) · 3 x 2 )

= 2x · cos( x 3 ) + ( x 2 +9 ) · ( -3 sin( x 3 ) x 2 )

= 2 x · cos( x 3 ) -3 ( x 2 +9 ) sin( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 74-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 74-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 74 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 74

Somit gilt für die 74-te Ableitung:

f(74)(x) = ( -0,95 ) 74 · e -0,95x

0,022 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -2 ) · e -0,3x -3

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

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

= -3 e -0,3x +0,9 ( x -2 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( -3 +0,9x -1,8 )

= e -0,3x · ( 0,9x -4,8 )

= ( 0,9x -4,8 ) · e -0,3x