Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 + 1 4 e 8 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 + 1 4 e 8 9 x

f'(x)= 0 + 1 4 e 8 9 x · 8 9

= 2 9 e 8 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x

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

= 3 x 2 · e -2x + x 3 · ( -2 e -2x )

= 3 x 2 · e -2x -2 x 3 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · x 5

f'(x)= e 3x · 3 · x 5 + e 3x · 5 x 4

= 3 · e 3x x 5 +5 · e 3x x 4

= e 3x · ( 3 x 5 +5 x 4 )

= ( 3 x 5 +5 x 4 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 ln( 5x )

f'(x)= -5 5x · 5

= - 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +7 ) · e -2x

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

= 2x · e -2x + ( x 2 +7 ) · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 +7 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 -14 +2x )

= e -2x · ( -2 x 2 +2x -14 )

= ( -2 x 2 +2x -14 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 60-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e -0,95x

f'(x) = -5 e -0,95x · ( -0,95 ) = 4,75 e -0,95x

f''(x) = 4,75 e -0,95x · ( -0,95 ) = -4,5125 e -0,95x

f'''(x) = -4,5125 e -0,95x · ( -0,95 ) = 4,2869 e -0,95x

f(4)(x) = 4,2869 e -0,95x · ( -0,95 ) = -4,0725 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 60-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 60 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 60

Somit gilt für die 60-te Ableitung:

f(60)(x) = ( -0,95 ) 60 · ( -5 e -0,95x )

-0,23 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -5 ) · e -0,6x +7 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -5 ) · e -0,6x +7

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -2 ( x -5 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= -2 e -0,6x -2 ( x -5 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -2 e -0,6x +1,2 ( x -5 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -2 +1,2x -6 )

= e -0,6x · ( 1,2x -8 )

= ( 1,2x -8 ) · e -0,6x