Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 2 3 e -x · ( -1 )

= - 2 3 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 5 -4 ) · e -x

f'(x)= ( -15 x 4 +0 ) · e -x + ( -3 x 5 -4 ) · e -x · ( -1 )

= -15 x 4 · e -x + ( -3 x 5 -4 ) · ( - e -x )

= -15 x 4 · e -x - ( -3 x 5 -4 ) · e -x

= e -x · ( 3 x 5 +4 -15 x 4 )

= e -x · ( 3 x 5 -15 x 4 +4 )

= ( 3 x 5 -15 x 4 +4 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x +5

f'(x)= e 3x +5 · 3

= 3 e 3x +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 - x 2 -2 · ( -2x +0 )

= 1 - x 2 -2 · ( -2x )

= -2 x - x 2 -2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -7 ) · cos( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -7 ) · cos( x 3 )

f'(x)= ( 3 +0 ) · cos( x 3 ) + ( 3x -7 ) · ( - sin( x 3 ) · 3 x 2 )

= 3 cos( x 3 ) + ( 3x -7 ) · ( -3 sin( x 3 ) x 2 )

= 3 cos( x 3 ) -3 ( 3x -7 ) sin( x 3 ) x 2

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)= -3 ( x -6 ) · e -0,5x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -6 ) · e -0,5x +5

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,5x -3 ( x -6 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= -3 e -0,5x -3 ( x -6 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= -3 e -0,5x +1,5 ( x -6 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( -3 +1,5x -9 )

= e -0,5x · ( 1,5x -12 )

= ( 1,5x -12 ) · e -0,5x