Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 -2 e x

f'(x)= 0 -2 e x

= -2 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= 3 4 x 1 2 - 5 2 x -4 - e x +3

=> f'(x) = 3 8 x - 1 2 +10 x -5 - e x +3 · 1

f'(x)= 3 8 x + 10 x 5 - e x +3 · 1

= 3 8 x + 10 x 5 - e x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x 3 +1

f'(x)= e x 3 +1 · 3 x 2

= 3 · e x 3 +1 x 2

= 3 x 2 e x 3 +1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 ln( 4x )

f'(x)= 7 4x · 4

= 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 -8 ) · sin( x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -8 ) · sin( x 2 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · sin( x 2 ) + ( x 2 -8 ) · cos( x 2 ) · 2x

= 2x · sin( x 2 ) + ( x 2 -8 ) · 2 cos( x 2 ) x

= 2 x · sin( x 2 ) +2 ( x 2 -8 ) cos( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-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 · ( -1 ) = e -x · ( -x +1 )

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

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

f(4)(x) = e -x · ( -1 ) · ( -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. Außerdem ändert sich mit jeder Ableitung das Vorzeichen. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 78-te Ableitung:

f(78)(x) = - e -x · ( -x +78 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -6 ) · e -0,3x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -6 ) · e -0,3x -4

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,3x -4 ( x -6 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

= -4 e -0,3x -4 ( x -6 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= -4 e -0,3x +1,2 ( x -6 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( -4 +1,2x -7,2 )

= e -0,3x · ( 1,2x -11,2 )

= ( 1,2x -11,2 ) · e -0,3x