Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 -3 e 11 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 -3 e 11 8 x

f'(x)= 0 -3 e 11 8 x · 11 8

= - 33 8 e 11 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 3 -3x ) · e 4x +5

f'(x)= ( -6 x 2 -3 ) · e 4x +5 + ( -2 x 3 -3x ) · e 4x +5 · 4

= ( -6 x 2 -3 ) · e 4x +5 + ( -2 x 3 -3x ) · 4 e 4x +5

= ( -6 x 2 -3 ) · e 4x +5 +4 ( -2 x 3 -3x ) · e 4x +5

= e 4x +5 · ( -8 x 3 -12x -6 x 2 -3 )

= e 4x +5 · ( -8 x 3 -6 x 2 -12x -3 )

= ( -8 x 3 -6 x 2 -12x -3 ) · e 4x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 e -3x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 e -3x -1

f'(x)= 3 e -3x -1 · ( -3 )

= -9 e -3x -1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5 x 2 +5 )

f'(x)= 1 -5 x 2 +5 · ( -10x +0 )

= 1 -5 x 2 +5 · ( -10x )

= -10 x -5 x 2 +5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +3 ) · e -2x

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

= 3 e -2x + ( 3x +3 ) · ( -2 e -2x )

= 3 e -2x -2 ( 3x +3 ) · e -2x

= e -2x · ( 3 -6x -6 )

= e -2x · ( -6x -3 )

= ( -6x -3 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-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 77-te Ableitung:

f(77)(x) = e x · ( x +77 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -3 ) · e -0,9x +5x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -5 ( x -3 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) +5

= -5 e -0,9x -5 ( x -3 ) · ( -0,9 e -0,9x ) +5

= -5 e -0,9x +4,5 ( x -3 ) · e -0,9x +5

= e -0,9x · ( -5 +4,5x -13,5 ) +5

= 5 + ( 4,5x -5 -13,5 ) · e -0,9x

= 5 + ( 4,5x -18,5 ) · e -0,9x