Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e -x

f'(x)= 3 e -x · ( -1 )

= -3 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 5 · e -3x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -3x +4

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

= 5 x 4 · e -3x +4 + x 5 · ( -3 e -3x +4 )

= 5 x 4 · e -3x +4 -3 x 5 · e -3x +4

= e -3x +4 · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x +4

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)= -5 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ln( 7x )

f'(x)= -5 7x · 7

= - 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +6 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +6 ) · e -3x

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

= e -3x + ( x +6 ) · ( -3 e -3x )

= e -3x -3 ( x +6 ) · e -3x

= e -3x · ( 1 -3x -18 )

= e -3x · ( -3x -17 )

= ( -3x -17 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 50-te Ableitung der Funktion f(x)= e 0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 0,9x

f'(x) = e 0,9x · 0,9 = 0,9 e 0,9x

f''(x) = 0,9 e 0,9x · 0,9 = 0,81 e 0,9x

f'''(x) = 0,81 e 0,9x · 0,9 = 0,729 e 0,9x

f(4)(x) = 0,729 e 0,9x · 0,9 = 0,6561 e 0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,9 multipliziert wird. Bei der 50-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 50 mal mit 0,9 multipliziert, also insgeamt mit 0,9 50

Somit gilt für die 50-te Ableitung:

f(50)(x) = 0,9 50 · e 0,9x

≈ 0,005 e 0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -2 ) · e -0,1x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -2 ) · e -0,1x -5

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,1x +4 ( x -2 ) · e -0,1x · ( -0,1 )+0

= 4 e -0,1x +4 ( x -2 ) · ( -0,1 e -0,1x )

= 4 e -0,1x -0,4 ( x -2 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( 4 -0,4x +0,8 )

= e -0,1x · ( -0,4x +4,8 )

= ( -0,4x +4,8 ) · e -0,1x