Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3 5 x

f'(x)= e 3 5 x · 3 5

= 3 5 e 3 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -5x -5

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

= 2 x · e -5x -5 + x 2 · ( -5 e -5x -5 )

= 2 x · e -5x -5 -5 x 2 · e -5x -5

= e -5x -5 · ( -5 x 2 +2x )

= ( -5 x 2 +2x ) · e -5x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e x

f'(x)= 5 x 4 · e x + x 5 · e x

= 5 x 4 · e x + x 5 · e x

= e x · ( x 5 +5 x 4 )

= ( x 5 +5 x 4 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -8 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -8 ln( 3x )

f'(x)= -8 3x · 3

= - 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -4 ) · cos( -3x )

f'(x)= ( 1 +0 ) · cos( -3x ) + ( x -4 ) · ( - sin( -3x ) · ( -3 ) )

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

= cos( -3x ) +3 ( x -4 ) · sin( -3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

f'(x) = e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,95 e -0,95x

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = -0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 75-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 75 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 75

Somit gilt für die 75-te Ableitung:

f(75)(x) = ( -0,95 ) 75 · e -0,95x

≈ -0,021 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,2x -8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +5 ) · e -0,2x -8

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -5 ( x +5 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

= -5 e -0,2x -5 ( x +5 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= -5 e -0,2x + ( x +5 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( -5 + x +5 )

= e -0,2x · ( x +0 )

= e -0,2x · x

= x · e -0,2x