Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e 1 2 x

f'(x)= - e 1 2 x · 1 2

= - 1 2 e 1 2 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -4x -5

f'(x)= 3 x 2 · e -4x -5 + x 3 · e -4x -5 · ( -4 )

= 3 x 2 · e -4x -5 + x 3 · ( -4 e -4x -5 )

= 3 x 2 · e -4x -5 -4 x 3 · e -4x -5

= e -4x -5 · ( 3 x 2 -4 x 3 )

= e -4x -5 · ( -4 x 3 +3 x 2 )

= ( -4 x 3 +3 x 2 ) · e -4x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= e -2 x 3 -2 · ( -6 x 2 )

= -6 · e -2 x 3 -2 x 2

= -6 x 2 e -2 x 3 -2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 4 x 3 +5 )

f'(x)= 1 4 x 3 +5 · ( 12 x 2 +0 )

= 1 4 x 3 +5 · ( 12 x 2 )

= 12 x 2 4 x 3 +5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( sin( x ) +1 ) 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( sin( x ) +1 ) 4

f'(x)= -8 ( sin( x ) +1 ) 3 · ( cos( x ) +0 )

= -8 ( sin( x ) +1 ) 3 · ( cos( x ) )

= -8 ( sin( x ) +1 ) 3 · cos( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 59-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 59-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 59 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 59

Somit gilt für die 59-te Ableitung:

f(59)(x) = ( -0,9 ) 59 · ( - e -0,9x )

0,002 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +5 ) · e -0,7x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +5 ) · e -0,7x -3

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -2 ( x +5 ) · e -0,7x · ( -0,7 )+0

= -2 e -0,7x -2 ( x +5 ) · ( -0,7 e -0,7x )

= -2 e -0,7x +1,4 ( x +5 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( 1,4x +7 -2 )

= e -0,7x · ( 1,4x +5 )

= ( 1,4x +5 ) · e -0,7x