Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 4 5 e x

= 4 5 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e x -4

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

= 4 x 3 · e x -4 + x 4 · e x -4

= e x -4 · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( - x 5 +3 x 4 ) · e -x +4

f'(x)= ( -5 x 4 +12 x 3 ) · e -x +4 + ( - x 5 +3 x 4 ) · e -x +4 · ( -1 )

= ( -5 x 4 +12 x 3 ) · e -x +4 + ( - x 5 +3 x 4 ) · ( - e -x +4 )

= ( -5 x 4 +12 x 3 ) · e -x +4 - ( - x 5 +3 x 4 ) · e -x +4

= e -x +4 · ( x 5 -3 x 4 + ( -5 x 4 +12 x 3 ) )

= e -x +4 · ( x 5 -8 x 4 +12 x 3 )

= ( x 5 -8 x 4 +12 x 3 ) · e -x +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 5x -3 · ( 5 +0 )

= 1 5x -3 · ( 5 )

= 5 5x -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 8 ( e -x +2 ) 3 · ( e -x · ( -1 )+0 )

= 8 ( e -x +2 ) 3 · ( - e -x )

= -8 ( e -x +2 ) 3 · e -x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 41-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e -0,85x

f'(x) = 2 e -0,85x · ( -0,85 ) = -1,7 e -0,85x

f''(x) = -1,7 e -0,85x · ( -0,85 ) = 1,445 e -0,85x

f'''(x) = 1,445 e -0,85x · ( -0,85 ) = -1,2283 e -0,85x

f(4)(x) = -1,2283 e -0,85x · ( -0,85 ) = 1,044 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 41-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 41 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 41

Somit gilt für die 41-te Ableitung:

f(41)(x) = ( -0,85 ) 41 · 2 e -0,85x

-0,003 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +6 ) · e -0,6x -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +6 ) · e -0,6x -2x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -5 ( x +6 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) -2

= -5 e -0,6x -5 ( x +6 ) · ( -0,6 e -0,6x ) -2

= -5 e -0,6x +3 ( x +6 ) · e -0,6x -2

= e -0,6x · ( -5 +3x +18 ) -2

= -2 + ( 3x -5 +18 ) · e -0,6x

= -2 + ( 3x +13 ) · e -0,6x