Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 + 3 4 e x

f'(x)= 0 + 3 4 e x

= 3 4 e 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)= ( -x +1 ) · e -x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -x +1 ) · e -x

f'(x)= ( -1 +0 ) · e -x + ( -x +1 ) · e -x · ( -1 )

= - e -x + ( -x +1 ) · ( - e -x )

= - e -x - ( -x +1 ) · e -x

= e -x · ( -1 + x -1 )

= e -x · ( x -2 )

= ( x -2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 8 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 8 ln( 3x )

f'(x)= 8 3x · 3

= 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -5 ) · e 3x

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

= 3 e 3x + ( 3x -5 ) · 3 e 3x

= 3 e 3x +3 ( 3x -5 ) · e 3x

= e 3x · ( 3 +9x -15 )

= e 3x · ( 9x -12 )

= ( 9x -12 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 38-te Ableitung der Funktion f(x)= e 1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 1,15x

f'(x) = e 1,15x · 1,15 = 1,15 e 1,15x

f''(x) = 1,15 e 1,15x · 1,15 = 1,3225 e 1,15x

f'''(x) = 1,3225 e 1,15x · 1,15 = 1,5209 e 1,15x

f(4)(x) = 1,5209 e 1,15x · 1,15 = 1,749 e 1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,15 multipliziert wird. Bei der 38-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 38 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 38

Somit gilt für die 38-te Ableitung:

f(38)(x) = 1,15 38 · e 1,15x

202,543 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -5 ) · e -0,5x -7 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -5 ) · e -0,5x -7

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +4 ( x -5 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

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

= 4 e -0,5x -2 ( x -5 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( 4 -2x +10 )

= e -0,5x · ( -2x +14 )

= ( -2x +14 ) · e -0,5x