Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e -2x

f'(x)= 3 e -2x · ( -2 )

= -6 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2 x 2 +4x ) · e -x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 +4x ) · e -x +5

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

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

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

= e -x +5 · ( -2 x 2 -4x +4x +4 )

= e -x +5 · ( -2 x 2 +0 +4 )

= e -x +5 · ( -2 x 2 +4 )

= ( -2 x 2 +4 ) · e -x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -x

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

= 2 x · e -x + x 2 · ( - e -x )

= 2 x · e -x - x 2 · e -x

= e -x · ( - x 2 +2x )

= ( - x 2 +2x ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -9 ln( 4x )

f'(x)= -9 4x · 4

= - 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= 3 ( -3 x 2 +3 ) 1 2

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

f'(x)= 3 2 -3 x 2 +3 · ( -6x +0 )

= 3 2 -3 x 2 +3 · ( -6x )

= -9 x -3 x 2 +3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e -x

f'(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f''(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

f'''(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f(4)(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen positiv, bei den ungeraden negativ .

Somit gilt für die 89-te Ableitung:

f(89)(x) = -4 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +2 ) · e -0,6x +2x

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

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

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

= e -0,6x · ( -1 +0,6x +1,2 ) +2

= 2 + ( 0,6x -1 +1,2 ) · e -0,6x

= 2 + ( 0,6x +0,2 ) · e -0,6x