Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 + e x

f'(x)= 0 + e x

= e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -5x +4

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

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

= 5 x 4 · e -5x +4 -5 x 5 · e -5x +4

= e -5x +4 · ( -5 x 5 +5 x 4 )

= ( -5 x 5 +5 x 4 ) · e -5x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x · x 4

f'(x)= e x · x 4 + e x · 4 x 3

= e x x 4 +4 · e x x 3

= e x · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -4 x 3 +4 · ( -12 x 2 +0 )

= 1 -4 x 3 +4 · ( -12 x 2 )

= -12 x 2 -4 x 3 +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 sin( -3 x 3 -5 )

f'(x)= -3 cos( -3 x 3 -5 ) · ( -9 x 2 +0 )

= -3 cos( -3 x 3 -5 ) · ( -9 x 2 )

= 27 cos( -3 x 3 -5 ) x 2

= 27 x 2 · cos( -3 x 3 -5 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 87-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 87-te Ableitung:

f(87)(x) = e x · ( x +87 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -7 ) · e -0,3x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -7 ) · e -0,3x -1

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +2 ( x -7 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

= 2 e -0,3x +2 ( x -7 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= 2 e -0,3x -0,6 ( x -7 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 2 -0,6x +4,2 )

= e -0,3x · ( -0,6x +6,2 )

= ( -0,6x +6,2 ) · e -0,3x