Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 + e 5 6 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 + e 5 6 x

f'(x)= 0 + e 5 6 x · 5 6

= 5 6 e 5 6 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 4 3 ⋅ sin( x ) +2 e x +3

f'(x)= - 4 3 ⋅ cos( x ) + 2 e x +3 · 1

= - 4 3 ⋅ cos( x ) +2 e x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 3x

f'(x)= 4 x 3 · e 3x + x 4 · e 3x · 3

= 4 x 3 · e 3x + x 4 · 3 e 3x

= 4 x 3 · e 3x +3 x 4 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 4 +4 x 3 )

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 5x +4 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5x +4 )

f'(x)= 1 5x +4 · ( 5 +0 )

= 1 5x +4 · ( 5 )

= 5 5x +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 +8 ) · sin( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +8 ) · sin( x 3 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · sin( x 3 ) + ( x 2 +8 ) · cos( x 3 ) · 3 x 2

= 2x · sin( x 3 ) + ( x 2 +8 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= 2 x · sin( x 3 ) +3 ( x 2 +8 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 · ( -1 ) = e -x · ( -x +1 )

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

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

f(4)(x) = e -x · ( -1 ) · ( -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. Außerdem ändert sich mit jeder Ableitung das Vorzeichen. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 89-te Ableitung:

f(89)(x) = e -x · ( -x +89 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -4 ) · e -0,7x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -4 ) · e -0,7x +3x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,7x +4 ( x -4 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +3

= 4 e -0,7x +4 ( x -4 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +3

= 4 e -0,7x -2,8 ( x -4 ) · e -0,7x +3

= e -0,7x · ( 4 -2,8x +11,2 ) +3

= 3 + ( -2,8x +4 +11,2 ) · e -0,7x

= 3 + ( -2,8x +15,2 ) · e -0,7x