Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e -2x

f'(x)= -2 e -2x · ( -2 )

= 4 e -2x

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 3 · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 2x

f'(x)= 3 x 2 · e 2x + x 3 · e 2x · 2

= 3 x 2 · e 2x + x 3 · 2 e 2x

= 3 x 2 · e 2x +2 x 3 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 3 +3 x 2 )

= ( 2 x 3 +3 x 2 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -5 x 3 +3x · ( -15 x 2 +3 )

= -15 x 2 +3 -5 x 3 +3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 -3x -3

= 2 ( -3x -3 ) -1

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

f'(x)= - 2 ( -3x -3 ) 2 · ( -3 +0 )

= - 2 ( -3x -3 ) 2 · ( -3 )

= 6 ( -3x -3 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 68-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e -1,05x

f'(x) = -5 e -1,05x · ( -1,05 ) = 5,25 e -1,05x

f''(x) = 5,25 e -1,05x · ( -1,05 ) = -5,5125 e -1,05x

f'''(x) = -5,5125 e -1,05x · ( -1,05 ) = 5,7881 e -1,05x

f(4)(x) = 5,7881 e -1,05x · ( -1,05 ) = -6,0775 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 · ( -5 e -1,05x )

-137,988 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +7 ) · e -0,7x -8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +7 ) · e -0,7x -8

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -3 ( x +7 ) · e -0,7x · ( -0,7 )+0

= -3 e -0,7x -3 ( x +7 ) · ( -0,7 e -0,7x )

= -3 e -0,7x +2,1 ( x +7 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( -3 +2,1x +14,7 )

= e -0,7x · ( 2,1x +11,7 )

= ( 2,1x +11,7 ) · e -0,7x