Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 +3 e 6 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 +3 e 6 7 x

f'(x)= 0 + 3 e 6 7 x · 6 7

= 18 7 e 6 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -x +3 ) · e -5x -2

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

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

= - e -5x -2 -5 ( -x +3 ) · e -5x -2

= e -5x -2 · ( -1 +5x -15 )

= e -5x -2 · ( 5x -16 )

= ( 5x -16 ) · e -5x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · x 3

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

= -3 · e -3x x 3 +3 · e -3x x 2

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 5x +5 · ( 5 +0 )

= 1 5x +5 · ( 5 )

= 5 5x +5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -3x -3

= x 1 4 · e -3x -3

=> f'(x) = 1 4 x - 3 4 · e -3x -3 + x 1 4 · e -3x -3 · ( -3 )

f'(x)= 1 4 ( x 4 ) 3 · e -3x -3 + x 4 · e -3x -3 · ( -3 )

= 1 4 e -3x -3 ( x 4 ) 3 + x 4 · ( -3 e -3x -3 )

= 1 4 e -3x -3 ( x 4 ) 3 -3 x 4 · e -3x -3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 81-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 81-te Ableitung:

f(81)(x) = e x · ( x +81 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +1 ) · e -0,3x +9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +1 ) · e -0,3x +9

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

= -5 e -0,3x -5 ( x +1 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= -5 e -0,3x +1,5 ( x +1 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( -5 +1,5x +1,5 )

= e -0,3x · ( 1,5x -3,5 )

= ( 1,5x -3,5 ) · e -0,3x