Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 + 4 5 e 1 2 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 + 4 5 e 1 2 x

f'(x)= 0 + 4 5 e 1 2 x · 1 2

= 2 5 e 1 2 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -4x +5

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

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

= 2 x · e -4x +5 -4 x 2 · e -4x +5

= e -4x +5 · ( -4 x 2 +2x )

= ( -4 x 2 +2x ) · e -4x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -3x

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

= 2 x · e -3x + x 2 · ( -3 e -3x )

= 2 x · e -3x -3 x 2 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 2 +2x )

= ( -3 x 2 +2x ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5 x 2 -3 )

f'(x)= 1 5 x 2 -3 · ( 10x +0 )

= 1 5 x 2 -3 · ( 10x )

= 10 x 5 x 2 -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( sin( x ) +4 ) 3

f'(x)= -9 ( sin( x ) +4 ) 2 · ( cos( x ) +0 )

= -9 ( sin( x ) +4 ) 2 · ( cos( x ) )

= -9 ( sin( x ) +4 ) 2 · cos( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 68-te Ableitung der Funktion f(x)= - e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = - e -1,05x

f'(x) = - e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,05 e -1,05x

f''(x) = 1,05 e -1,05x · ( -1,05 ) = -1,1025 e -1,05x

f'''(x) = -1,1025 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,1576 e -1,05x

f(4)(x) = 1,1576 e -1,05x · ( -1,05 ) = -1,2155 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 68-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 68 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 68

Somit gilt für die 68-te Ableitung:

f(68)(x) = ( -1,05 ) 68 · ( - e -1,05x )

-27,598 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x +5 ) · e -0,5x -5x

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

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

= e -0,5x -0,5 ( x +5 ) · e -0,5x -5

= e -0,5x · ( 1 -0,5x -2,5 ) -5

= -5 + ( -0,5x +1 -2,5 ) · e -0,5x

= -5 + ( -0,5x -1,5 ) · e -0,5x