Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 -2 e 3x

f'(x)= 0 -2 e 3x · 3

= -6 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x x 4

f'(x)= e x · x 4 + e x · 4 x 3

= e x x 4 +4 · e x x 3

= e x · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 5 · e 4x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 4x -1

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

= 5 x 4 · e 4x -1 + x 5 · 4 e 4x -1

= 5 x 4 · e 4x -1 +4 x 5 · e 4x -1

= e 4x -1 · ( 4 x 5 +5 x 4 )

= ( 4 x 5 +5 x 4 ) · e 4x -1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 8 ln( x )

f'(x)= 8 x · 1

= 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 +18 )

= ( 9x +18 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 88-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 88-te Ableitung:

f(88)(x) = e x · ( x +88 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -3 ) · e -0,4x -4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -3 ) · e -0,4x -4x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +5 ( x -3 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) -4

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

= 5 e -0,4x -2 ( x -3 ) · e -0,4x -4

= e -0,4x · ( 5 -2x +6 ) -4

= -4 + ( -2x +5 +6 ) · e -0,4x

= -4 + ( -2x +11 ) · e -0,4x