Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 3 e 2x · 2

= 6 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= 4 x 1 2 +3 e -2x +2

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

f'(x)= 2 x + 3 e -2x +2 · ( -2 )

= 2 x -6 e -2x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3 x 2 +2 ) · e -2x

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

= -6x · e -2x + ( -3 x 2 +2 ) · ( -2 e -2x )

= -6 x · e -2x -2 ( -3 x 2 +2 ) · e -2x

= e -2x · ( 6 x 2 -4 -6x )

= e -2x · ( 6 x 2 -6x -4 )

= ( 6 x 2 -6x -4 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 4 x 3 +5 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 4 x 3 +5 )

f'(x)= 1 4 x 3 +5 · ( 12 x 2 +0 )

= 1 4 x 3 +5 · ( 12 x 2 )

= 12 x 2 4 x 3 +5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( cos( x ) -2 ) 5

f'(x)= -5 ( cos( x ) -2 ) 4 · ( - sin( x ) +0 )

= -5 ( cos( x ) -2 ) 4 · ( - sin( x ) )

= 5 ( cos( x ) -2 ) 4 · sin( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 89-te Ableitung:

f(89)(x) = e x · ( x +89 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +5 ) · e -0,8x -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +5 ) · e -0,8x -3x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +3 ( x +5 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) -3

= 3 e -0,8x +3 ( x +5 ) · ( -0,8 e -0,8x ) -3

= 3 e -0,8x -2,4 ( x +5 ) · e -0,8x -3

= e -0,8x · ( 3 -2,4x -12 ) -3

= -3 + ( -2,4x +3 -12 ) · e -0,8x

= -3 + ( -2,4x -9 ) · e -0,8x