Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 + e 2x

f'(x)= 0 + e 2x · 2

= 2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 5 · e -4x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -4x -1

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

= 5 x 4 · e -4x -1 + x 5 · ( -4 e -4x -1 )

= 5 x 4 · e -4x -1 -4 x 5 · e -4x -1

= e -4x -1 · ( -4 x 5 +5 x 4 )

= ( -4 x 5 +5 x 4 ) · e -4x -1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x

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

= 3 x 2 · e -2x + x 3 · ( -2 e -2x )

= 3 x 2 · e -2x -2 x 3 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -3 x 3 +4 x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -3 x 3 +4 x 2 )

f'(x)= 1 -3 x 3 +4 x 2 · ( -9 x 2 +8x )

= -9 x 2 +8x -3 x 3 +4 x 2

= - 1 · ( 9x -8 ) - x · ( 3x -4 )

= -( 9x -8 ) - x · ( 3x -4 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 sin( -3x -1 )

f'(x)= -2 cos( -3x -1 ) · ( -3 +0 )

= -2 cos( -3x -1 ) · ( -3 )

= 6 cos( -3x -1 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 47-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e 1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e 1,15x

f'(x) = 4 e 1,15x · 1,15 = 4,6 e 1,15x

f''(x) = 4,6 e 1,15x · 1,15 = 5,29 e 1,15x

f'''(x) = 5,29 e 1,15x · 1,15 = 6,0835 e 1,15x

f(4)(x) = 6,0835 e 1,15x · 1,15 = 6,996 e 1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,15 multipliziert wird. Bei der 47-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 47 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 47

Somit gilt für die 47-te Ableitung:

f(47)(x) = 1,15 47 · 4 e 1,15x

2850,089 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +2 ) · e -0,8x -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +2 ) · e -0,8x -3x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -5 ( x +2 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) -3

= -5 e -0,8x -5 ( x +2 ) · ( -0,8 e -0,8x ) -3

= -5 e -0,8x +4 ( x +2 ) · e -0,8x -3

= e -0,8x · ( -5 +4x +8 ) -3

= -3 + ( 4x -5 +8 ) · e -0,8x

= -3 + ( 4x +3 ) · e -0,8x