Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 2 e -3x · ( -3 )

= -6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3x +2 ) · e 5x +3

f'(x)= ( -3 +0 ) · e 5x +3 + ( -3x +2 ) · e 5x +3 · 5

= -3 e 5x +3 + ( -3x +2 ) · 5 e 5x +3

= -3 e 5x +3 +5 ( -3x +2 ) · e 5x +3

= e 5x +3 · ( -3 -15x +10 )

= e 5x +3 · ( -15x +7 )

= ( -15x +7 ) · e 5x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 e -2x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -2x +1

f'(x)= 2 e -2x +1 · ( -2 )

= -4 e -2x +1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -5x +1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5x +1 )

f'(x)= 1 -5x +1 · ( -5 +0 )

= 1 -5x +1 · ( -5 )

= - 5 -5x +1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -4 ) · sin( x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -4 ) · sin( x 2 )

f'(x)= ( 1 +0 ) · sin( x 2 ) + ( x -4 ) · cos( x 2 ) · 2x

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

= sin( x 2 ) +2 ( x -4 ) cos( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 36-te Ableitung der Funktion f(x)= 5 e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 5 e -1,15x

f'(x) = 5 e -1,15x · ( -1,15 ) = -5,75 e -1,15x

f''(x) = -5,75 e -1,15x · ( -1,15 ) = 6,6125 e -1,15x

f'''(x) = 6,6125 e -1,15x · ( -1,15 ) = -7,6044 e -1,15x

f(4)(x) = -7,6044 e -1,15x · ( -1,15 ) = 8,745 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 36-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 36 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 36

Somit gilt für die 36-te Ableitung:

f(36)(x) = ( -1,15 ) 36 · 5 e -1,15x

765,759 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +3 ) · e -0,2x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +3 ) · e -0,2x -4

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -4 ( x +3 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

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

= -4 e -0,2x +0,8 ( x +3 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( -4 +0,8x +2,4 )

= e -0,2x · ( 0,8x -1,6 )

= ( 0,8x -1,6 ) · e -0,2x