Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 + e 3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 + e 3x

f'(x)= 0 + e 3x · 3

= 3 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e x +3

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

= 5 x 4 · e x +3 + x 5 · e x +3

= e x +3 · ( x 5 +5 x 4 )

= ( x 5 +5 x 4 ) · e x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -3x

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

= 4 x 3 · e -3x + x 4 · ( -3 e -3x )

= 4 x 3 · e -3x -3 x 4 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 4 +4 x 3 )

= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 3x +4 · ( 3 +0 )

= 1 3x +4 · ( 3 )

= 3 3x +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 3 · e -3x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x -1

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

= 3 x 2 · e -3x -1 + x 3 · ( -3 e -3x -1 )

= 3 x 2 · e -3x -1 -3 x 3 · e -3x -1

= e -3x -1 · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x -1

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 35-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,15x

f'(x) = e -1,15x · ( -1,15 ) = -1,15 e -1,15x

f''(x) = -1,15 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,3225 e -1,15x

f'''(x) = 1,3225 e -1,15x · ( -1,15 ) = -1,5209 e -1,15x

f(4)(x) = -1,5209 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,749 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 35-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 35 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 35

Somit gilt für die 35-te Ableitung:

f(35)(x) = ( -1,15 ) 35 · e -1,15x

-133,176 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +5 ) · e -0,8x +8

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +5 ( x +5 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= 5 e -0,8x +5 ( x +5 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= 5 e -0,8x -4 ( x +5 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( 5 -4x -20 )

= e -0,8x · ( -4x -15 )

= ( -4x -15 ) · e -0,8x