Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e -2x

f'(x)= 3 e -2x · ( -2 )

= -6 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 4 sin( x ) + e 3x -2 · 3

= 4 sin( x ) +3 e 3x -2

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)= -2 ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ln( x )

f'(x)= -2 x · 1

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x +9 ) · e 3x

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

= e 3x + ( x +9 ) · 3 e 3x

= e 3x +3 ( x +9 ) · e 3x

= e 3x · ( 1 +3x +27 )

= e 3x · ( 3x +28 )

= ( 3x +28 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-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 79-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 79 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 79

Somit gilt für die 79-te Ableitung:

f(79)(x) = ( -0,95 ) 79 · e -0,95x

-0,017 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -3 ) · e -0,9x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -3 ) · e -0,9x +6x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,9x +2 ( x -3 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) +6

= 2 e -0,9x +2 ( x -3 ) · ( -0,9 e -0,9x ) +6

= 2 e -0,9x -1,8 ( x -3 ) · e -0,9x +6

= e -0,9x · ( 2 -1,8x +5,4 ) +6

= 6 + ( -1,8x +2 +5,4 ) · e -0,9x

= 6 + ( -1,8x +7,4 ) · e -0,9x