Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 - e -3x

f'(x)= 0 - e -3x · ( -3 )

= 3 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4 x 5 +3x ) · e 2x -4

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

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

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

= e 2x -4 · ( -8 x 5 +6x -20 x 4 +3 )

= e 2x -4 · ( -8 x 5 -20 x 4 +6x +3 )

= ( -8 x 5 -20 x 4 +6x +3 ) · e 2x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e 3 x 2 +2 · 6x

= 12 · e 3 x 2 +2 x

= 12 x e 3 x 2 +2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 3 x 2 +4x )

f'(x)= 1 3 x 2 +4x · ( 6x +4 )

= 6x +4 3 x 2 +4x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 +3 ) · sin( -2x )

f'(x)= ( 4x +0 ) · sin( -2x ) + ( 2 x 2 +3 ) · cos( -2x ) · ( -2 )

= 4x · sin( -2x ) + ( 2 x 2 +3 ) · ( -2 cos( -2x ) )

= 4 x · sin( -2x ) -2 ( 2 x 2 +3 ) · cos( -2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 94-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 = e x · ( x +1 )

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

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

f(4)(x) = e x · ( 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.

Somit gilt für die 94-te Ableitung:

f(94)(x) = e x · ( x +94 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +7 ) · e -0,6x +2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +7 ) · e -0,6x +2

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -5 ( x +7 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= -5 e -0,6x -5 ( x +7 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -5 e -0,6x +3 ( x +7 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -5 +3x +21 )

= e -0,6x · ( 3x +16 )

= ( 3x +16 ) · e -0,6x