Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 -3 e 10 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 -3 e 10 9 x

f'(x)= 0 -3 e 10 9 x · 10 9

= - 10 3 e 10 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 2 x 5 -3 e x +2

f'(x)= 25 2 x 4 -3 e x +2 · 1

= 25 2 x 4 -3 e x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 2x

f'(x)= 4 x 3 · e 2x + x 4 · e 2x · 2

= 4 x 3 · e 2x + x 4 · 2 e 2x

= 4 x 3 · e 2x +2 x 4 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 4 +4 x 3 )

= ( 2 x 4 +4 x 3 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 2 x 2 -3 )

f'(x)= 1 2 x 2 -3 · ( 4x +0 )

= 1 2 x 2 -3 · ( 4x )

= 4 x 2 x 2 -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x +6 ) · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +6 ) · e 2x

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

= 2 e 2x + ( 2x +6 ) · 2 e 2x

= 2 e 2x +2 ( 2x +6 ) · e 2x

= e 2x · ( 2 +4x +12 )

= e 2x · ( 4x +14 )

= ( 4x +14 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 40-te Ableitung der Funktion f(x)= 5 e 1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 5 e 1,15x

f'(x) = 5 e 1,15x · 1,15 = 5,75 e 1,15x

f''(x) = 5,75 e 1,15x · 1,15 = 6,6125 e 1,15x

f'''(x) = 6,6125 e 1,15x · 1,15 = 7,6044 e 1,15x

f(4)(x) = 7,6044 e 1,15x · 1,15 = 8,745 e 1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,15 multipliziert wird. Bei der 40-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 40 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 40

Somit gilt für die 40-te Ableitung:

f(40)(x) = 1,15 40 · 5 e 1,15x

≈ 1339,318 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +2 ) · e -0,7x +4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +2 ) · e -0,7x +4x

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -4 ( x +2 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +4

= -4 e -0,7x -4 ( x +2 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +4

= -4 e -0,7x +2,8 ( x +2 ) · e -0,7x +4

= e -0,7x · ( -4 +2,8x +5,6 ) +4

= 4 + ( 2,8x -4 +5,6 ) · e -0,7x

= 4 + ( 2,8x +1,6 ) · e -0,7x