Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 4 e 5 6 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 4 e 5 6 x

f'(x)= 3 4 e 5 6 x · 5 6

= 5 8 e 5 6 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -2 x 5 - x 3 ) · e -x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 5 - x 3 ) · e -x -1

f'(x)= ( -10 x 4 -3 x 2 ) · e -x -1 + ( -2 x 5 - x 3 ) · e -x -1 · ( -1 )

= ( -10 x 4 -3 x 2 ) · e -x -1 + ( -2 x 5 - x 3 ) · ( - e -x -1 )

= ( -10 x 4 -3 x 2 ) · e -x -1 - ( -2 x 5 - x 3 ) · e -x -1

= e -x -1 · ( 2 x 5 + x 3 + ( -10 x 4 -3 x 2 ) )

= e -x -1 · ( 2 x 5 -10 x 4 + x 3 -3 x 2 )

= ( 2 x 5 -10 x 4 + x 3 -3 x 2 ) · e -x -1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e -2x -1

f'(x)= - e -2x -1 · ( -2 )

= 2 e -2x -1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 6 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 6 ln( 5x )

f'(x)= 6 5x · 5

= 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( 3x -1 ) 2

f'(x)= -4( 3x -1 ) · ( 3 +0 )

= -4( 3x -1 ) · ( 3 )

= -12( 3x -1 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 65-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,9x

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

f''(x) = -0,9 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,81 e -0,9x

f'''(x) = 0,81 e -0,9x · ( -0,9 ) = -0,729 e -0,9x

f(4)(x) = -0,729 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,6561 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 65-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 65 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 65

Somit gilt für die 65-te Ableitung:

f(65)(x) = ( -0,9 ) 65 · e -0,9x

-0,001 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -5 ) · e -0,8x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -5 ) · e -0,8x +3x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +2 ( x -5 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +3

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

= 2 e -0,8x -1,6 ( x -5 ) · e -0,8x +3

= e -0,8x · ( 2 -1,6x +8 ) +3

= 3 + ( -1,6x +2 +8 ) · e -0,8x

= 3 + ( -1,6x +10 ) · e -0,8x