Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 +3 e 1 4 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 +3 e 1 4 x

f'(x)= 0 + 3 e 1 4 x · 1 4

= 3 4 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 3 -5 ) · e x

f'(x)= ( 6 x 2 +0 ) · e x + ( 2 x 3 -5 ) · e x

= ( 2 x 3 -5 ) · e x +6 x 2 · e x

= e x · ( 2 x 3 -5 +6 x 2 )

= e x · ( 2 x 3 +6 x 2 -5 )

= ( 2 x 3 +6 x 2 -5 ) · e x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 5x -4

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

= 3 x 2 · e 5x -4 + x 3 · 5 e 5x -4

= 3 x 2 · e 5x -4 +5 x 3 · e 5x -4

= e 5x -4 · ( 5 x 3 +3 x 2 )

= ( 5 x 3 +3 x 2 ) · e 5x -4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ln( 6x )

f'(x)= -2 6x · 6

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 5 · sin( 3x -1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · sin( 3x -1 )

f'(x)= 5 x 4 · sin( 3x -1 ) + x 5 · cos( 3x -1 ) · ( 3 +0 )

= 5 x 4 · sin( 3x -1 ) + x 5 · cos( 3x -1 ) · ( 3 )

= 5 x 4 · sin( 3x -1 ) + x 5 · 3 cos( 3x -1 )

= 5 x 4 · sin( 3x -1 ) +3 x 5 · cos( 3x -1 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 74-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 74-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 74 mal mit 1,05 multipliziert, also insgeamt mit 1,05 74

Somit gilt für die 74-te Ableitung:

f(74)(x) = 1,05 74 · e 1,05x

36,984 e 1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +4 ) · e -0,1x -6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +4 ) · e -0,1x -6x

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,1x -3 ( x +4 ) · e -0,1x · ( -0,1 ) -6

= -3 e -0,1x -3 ( x +4 ) · ( -0,1 e -0,1x ) -6

= -3 e -0,1x +0,3 ( x +4 ) · e -0,1x -6

= e -0,1x · ( -3 +0,3x +1,2 ) -6

= -6 + ( 0,3x -3 +1,2 ) · e -0,1x

= -6 + ( 0,3x -1,8 ) · e -0,1x