Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e x

f'(x)= -2 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x x 2

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

= -2 · e -2x x 2 +2 · e -2x x

= e -2x · ( -2 x 2 +2x )

= ( -2 x 2 +2x ) · e -2x

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( -x -3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -x -3 · ( -1 +0 )

= 1 -x -3 · ( -1 )

= - 1 -x -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -4 ) · e 2x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e 2x + ( x -4 ) · e 2x · 2

= e 2x + ( x -4 ) · 2 e 2x

= e 2x +2 ( x -4 ) · e 2x

= e 2x · ( 1 +2x -8 )

= e 2x · ( 2x -7 )

= ( 2x -7 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

f'(x) = e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,95 e -0,95x

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = -0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 80-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 80 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 80

Somit gilt für die 80-te Ableitung:

f(80)(x) = ( -0,95 ) 80 · e -0,95x

0,017 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +2 ) · e -0,7x +3

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

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

= - e -0,7x +0,7 ( x +2 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( -1 +0,7x +1,4 )

= e -0,7x · ( 0,7x +0,4 )

= ( 0,7x +0,4 ) · e -0,7x