Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 + 3 2 e 4 5 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 + 3 2 e 4 5 x

f'(x)= 0 + 3 2 e 4 5 x · 4 5

= 6 5 e 4 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e x +5

f'(x)= 2x · e x +5 + x 2 · e x +5 · 1

= 2 x · e x +5 + x 2 · e x +5

= e x +5 · ( x 2 +2x )

= ( x 2 +2x ) · e x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 3x

f'(x)= 3 x 2 · e 3x + x 3 · e 3x · 3

= 3 x 2 · e 3x + x 3 · 3 e 3x

= 3 x 2 · e 3x +3 x 3 · e 3x

= 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)= 4 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ln( 3x )

f'(x)= 4 3x · 3

= 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · sin( x 3 )

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

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

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

= 2 x · sin( x 3 ) +3 x 4 · cos( x 3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 54-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e -0,9x

f'(x) = -4 e -0,9x · ( -0,9 ) = 3,6 e -0,9x

f''(x) = 3,6 e -0,9x · ( -0,9 ) = -3,24 e -0,9x

f'''(x) = -3,24 e -0,9x · ( -0,9 ) = 2,916 e -0,9x

f(4)(x) = 2,916 e -0,9x · ( -0,9 ) = -2,6244 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 54-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 54 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 54

Somit gilt für die 54-te Ableitung:

f(54)(x) = ( -0,9 ) 54 · ( -4 e -0,9x )

-0,014 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +7 ) · e -0,8x +7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +7 ) · e -0,8x +7x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +2 ( x +7 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +7

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

= 2 e -0,8x -1,6 ( x +7 ) · e -0,8x +7

= e -0,8x · ( 2 -1,6x -11,2 ) +7

= 7 + ( -1,6x +2 -11,2 ) · e -0,8x

= 7 + ( -1,6x -9,2 ) · e -0,8x