Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 +3 e 3x

f'(x)= 0 + 3 e 3x · 3

= 9 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x x 3

f'(x)= e 3x · 3 · x 3 + e 3x · 3 x 2

= 3 · e 3x x 3 +3 · e 3x x 2

= e 3x · ( 3 x 3 +3 x 2 )

= ( 3 x 3 +3 x 2 ) · e 3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 4 +4x ) · e 2x

f'(x)= ( 20 x 3 +4 ) · e 2x + ( 5 x 4 +4x ) · e 2x · 2

= ( 20 x 3 +4 ) · e 2x + ( 5 x 4 +4x ) · 2 e 2x

= ( 20 x 3 +4 ) · e 2x +2 ( 5 x 4 +4x ) · e 2x

= e 2x · ( 10 x 4 +8x +20 x 3 +4 )

= e 2x · ( 10 x 4 +20 x 3 +8x +4 )

= ( 10 x 4 +20 x 3 +8x +4 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 6 ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 6 ln( x )

f'(x)= 6 x · 1

= 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( -2 x 3 +1 ) 5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( -2 x 3 +1 ) 5

f'(x)= 15 ( -2 x 3 +1 ) 4 · ( -6 x 2 +0 )

= 15 ( -2 x 3 +1 ) 4 · ( -6 x 2 )

= -90 ( -2 x 3 +1 ) 4 x 2

= -90 x 2 ( -2 x 3 +1 ) 4

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 50-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,1x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,1x

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

f''(x) = -1,1 e -1,1x · ( -1,1 ) = 1,21 e -1,1x

f'''(x) = 1,21 e -1,1x · ( -1,1 ) = -1,331 e -1,1x

f(4)(x) = -1,331 e -1,1x · ( -1,1 ) = 1,4641 e -1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,1 multipliziert wird. Bei der 50-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 50 mal mit -1,1 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,1 ) 50

Somit gilt für die 50-te Ableitung:

f(50)(x) = ( -1,1 ) 50 · e -1,1x

117,391 e -1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -2 ) · e -0,3x -2

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

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

= - e -0,3x +0,3 ( x -2 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( -1 +0,3x -0,6 )

= e -0,3x · ( 0,3x -1,6 )

= ( 0,3x -1,6 ) · e -0,3x