Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 1 4 e 3x · 3

= 3 4 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

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

= 5 x 4 · e -3x + x 5 · ( -3 e -3x )

= 5 x 4 · e -3x -3 x 5 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · x 2

f'(x)= e 3x · 3 · x 2 + e 3x · 2x

= 3 · e 3x x 2 +2 · e 3x x

= e 3x · ( 3 x 2 +2x )

= ( 3 x 2 +2x ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ln( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( 2x )

f'(x)= 5 2x · 2

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · sin( -5x +3 )

f'(x)= 5 x 4 · sin( -5x +3 ) + x 5 · cos( -5x +3 ) · ( -5 +0 )

= 5 x 4 · sin( -5x +3 ) + x 5 · cos( -5x +3 ) · ( -5 )

= 5 x 4 · sin( -5x +3 ) + x 5 · ( -5 cos( -5x +3 ) )

= 5 x 4 · sin( -5x +3 ) -5 x 5 · cos( -5x +3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 36-te Ableitung der Funktion f(x)= e 0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 0,85x

f'(x) = e 0,85x · 0,85 = 0,85 e 0,85x

f''(x) = 0,85 e 0,85x · 0,85 = 0,7225 e 0,85x

f'''(x) = 0,7225 e 0,85x · 0,85 = 0,6141 e 0,85x

f(4)(x) = 0,6141 e 0,85x · 0,85 = 0,522 e 0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,85 multipliziert wird. Bei der 36-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 36 mal mit 0,85 multipliziert, also insgeamt mit 0,85 36

Somit gilt für die 36-te Ableitung:

f(36)(x) = 0,85 36 · e 0,85x

0,003 e 0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +5 ) · e -0,6x +8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +5 ) · e -0,6x +8

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -4 ( x +5 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= -4 e -0,6x -4 ( x +5 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -4 e -0,6x +2,4 ( x +5 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -4 +2,4x +12 )

= e -0,6x · ( 2,4x +8 )

= ( 2,4x +8 ) · e -0,6x