Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 -3 e -3x

f'(x)= 0 -3 e -3x · ( -3 )

= 9 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 2 +3 e x +3 +4 cos( x )

f'(x)= 6x + 3 e x +3 · 1 -4 sin( x )

= 6x +3 e x +3 -4 sin( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -2x

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

= 2 x · e -2x + x 2 · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 x 2 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 +2x )

= ( -2 x 2 +2x ) · 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)= ( 3x +8 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +8 ) · e -3x

f'(x)= ( 3 +0 ) · e -3x + ( 3x +8 ) · e -3x · ( -3 )

= 3 e -3x + ( 3x +8 ) · ( -3 e -3x )

= 3 e -3x -3 ( 3x +8 ) · e -3x

= e -3x · ( 3 -9x -24 )

= e -3x · ( -9x -21 )

= ( -9x -21 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 94-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e -x

f'(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

f''(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f'''(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

f(4)(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 94-te Ableitung:

f(94)(x) = -4 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x +5 ) · e -0,8x -9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +5 ) · e -0,8x -9

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

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

= 5 e -0,8x -4 ( x +5 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( 5 -4x -20 )

= e -0,8x · ( -4x -15 )

= ( -4x -15 ) · e -0,8x