Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 +2 e 3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 +2 e 3x

f'(x)= 0 + 2 e 3x · 3

= 6 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 e 3x +3 - 1 2 x 5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 e 3x +3 - 1 2 x 5

f'(x)= 2 e 3x +3 · 3 - 5 2 x 4

= 6 e 3x +3 - 5 2 x 4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 e -3x +2 · ( -3 )

= 6 e -3x +2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ln( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ln( 2x )

f'(x)= 4 2x · 2

= 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -5 ) · e -3x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -3x + ( x -5 ) · e -3x · ( -3 )

= e -3x + ( x -5 ) · ( -3 e -3x )

= e -3x -3 ( x -5 ) · e -3x

= e -3x · ( 1 -3x +15 )

= e -3x · ( -3x +16 )

= ( -3x +16 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 94-te Ableitung der Funktion f(x)= x · e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = x · e -x

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

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

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

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

...

Wir erkennen, dass mit jeder Ableitung die hintere Zahl in der Klammer um 1 wächst. Außerdem ändert sich mit jeder Ableitung das Vorzeichen. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 94-te Ableitung:

f(94)(x) = - e -x · ( -x +94 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,3x -9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,3x -9x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,3x -5 ( x +5 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) -9

= -5 e -0,3x -5 ( x +5 ) · ( -0,3 e -0,3x ) -9

= -5 e -0,3x +1,5 ( x +5 ) · e -0,3x -9

= e -0,3x · ( -5 +1,5x +7,5 ) -9

= -9 + ( 1,5x -5 +7,5 ) · e -0,3x

= -9 + ( 1,5x +2,5 ) · e -0,3x