Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e 3 5 x

f'(x)= 2 e 3 5 x · 3 5

= 6 5 e 3 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x +5 -5⋅ sin( x )

f'(x)= e -2x +5 · ( -2 ) -5⋅ cos( x )

= -2 e -2x +5 -5⋅ cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 4 +2x ) · e -3x

f'(x)= ( 8 x 3 +2 ) · e -3x + ( 2 x 4 +2x ) · e -3x · ( -3 )

= ( 8 x 3 +2 ) · e -3x + ( 2 x 4 +2x ) · ( -3 e -3x )

= ( 8 x 3 +2 ) · e -3x -3 ( 2 x 4 +2x ) · e -3x

= e -3x · ( -6 x 4 -6x +8 x 3 +2 )

= e -3x · ( -6 x 4 +8 x 3 -6x +2 )

= ( -6 x 4 +8 x 3 -6x +2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ln( 2x )

f'(x)= 2 2x · 2

= 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 +9 ) · e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +9 ) · e -2x

f'(x)= ( 2x +0 ) · e -2x + ( x 2 +9 ) · e -2x · ( -2 )

= 2x · e -2x + ( x 2 +9 ) · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 +9 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 -18 +2x )

= e -2x · ( -2 x 2 +2x -18 )

= ( -2 x 2 +2x -18 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 61-te Ableitung der Funktion f(x)= -3 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -3 e -0,9x

f'(x) = -3 e -0,9x · ( -0,9 ) = 2,7 e -0,9x

f''(x) = 2,7 e -0,9x · ( -0,9 ) = -2,43 e -0,9x

f'''(x) = -2,43 e -0,9x · ( -0,9 ) = 2,187 e -0,9x

f(4)(x) = 2,187 e -0,9x · ( -0,9 ) = -1,9683 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 61-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 61 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 61

Somit gilt für die 61-te Ableitung:

f(61)(x) = ( -0,9 ) 61 · ( -3 e -0,9x )

≈ 0,005 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +3 ) · e -0,3x -6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +3 ) · e -0,3x -6x

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

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

= -3 e -0,3x +0,9 ( x +3 ) · e -0,3x -6

= e -0,3x · ( -3 +0,9x +2,7 ) -6

= -6 + ( 0,9x -3 +2,7 ) · e -0,3x

= -6 + ( 0,9x -0,3 ) · e -0,3x