Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e -x

f'(x)= -2 e -x · ( -1 )

= 2 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -3x -5

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

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

= 4 x 3 · e -3x -5 -3 x 4 · e -3x -5

= e -3x -5 · ( -3 x 4 +4 x 3 )

= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e -3x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · x 3

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

= - e -x x 3 +3 · e -x x 2

= e -x · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 4x · 4

= - 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -12 ( e 3x +1 ) 3 · ( e 3x · 3 +0 )

= -12 ( e 3x +1 ) 3 · ( 3 e 3x )

= -36 ( e 3x +1 ) 3 · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 63-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -0,9x

f'(x) = -2 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,8 e -0,9x

f''(x) = 1,8 e -0,9x · ( -0,9 ) = -1,62 e -0,9x

f'''(x) = -1,62 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,458 e -0,9x

f(4)(x) = 1,458 e -0,9x · ( -0,9 ) = -1,3122 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 63-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 63 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 63

Somit gilt für die 63-te Ableitung:

f(63)(x) = ( -0,9 ) 63 · ( -2 e -0,9x )

0,003 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x +3 ) · e -0,1x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +3 ) · e -0,1x +6x

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

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

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

= e -0,1x · ( -1 +0,1x +0,3 ) +6

= 6 + ( 0,1x -1 +0,3 ) · e -0,1x

= 6 + ( 0,1x -0,7 ) · e -0,1x