Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 + 5 8 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 + 5 8 e 2x

f'(x)= 0 + 5 8 e 2x · 2

= 5 4 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 3x -5

f'(x)= 2x · e 3x -5 + x 2 · e 3x -5 · 3

= 2 x · e 3x -5 + x 2 · 3 e 3x -5

= 2 x · e 3x -5 +3 x 2 · e 3x -5

= e 3x -5 · ( 3 x 2 +2x )

= ( 3 x 2 +2x ) · e 3x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 2 + x ) · e -3x

f'(x)= ( -10x +1 ) · e -3x + ( -5 x 2 + x ) · e -3x · ( -3 )

= ( -10x +1 ) · e -3x + ( -5 x 2 + x ) · ( -3 e -3x )

= ( -10x +1 ) · e -3x -3 ( -5 x 2 + x ) · e -3x

= e -3x · ( 15 x 2 -3x -10x +1 )

= e -3x · ( 15 x 2 -13x +1 )

= ( 15 x 2 -13x +1 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 x 2 -3x · ( 2x -3 )

= 2x -3 x 2 -3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -1 ) · sin( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -1 ) · sin( 2x )

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

= 3 sin( 2x ) + ( 3x -1 ) · 2 cos( 2x )

= 3 sin( 2x ) +2 ( 3x -1 ) · cos( 2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 88-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 = e x · ( x +1 )

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

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

f(4)(x) = e x · ( 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.

Somit gilt für die 88-te Ableitung:

f(88)(x) = e x · ( x +88 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +1 ) · e -0,9x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +1 ) · e -0,9x +6x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -0,9x + ( x +1 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) +6

= e -0,9x + ( x +1 ) · ( -0,9 e -0,9x ) +6

= e -0,9x -0,9 ( x +1 ) · e -0,9x +6

= e -0,9x · ( 1 -0,9x -0,9 ) +6

= 6 + ( -0,9x +1 -0,9 ) · e -0,9x

= 6 + ( -0,9x +0,1 ) · e -0,9x