Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -1 +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)= x 2 · e 3x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 3x -3

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

= 2 x · e 3x -3 + x 2 · 3 e 3x -3

= 2 x · e 3x -3 +3 x 2 · e 3x -3

= e 3x -3 · ( 3 x 2 +2x )

= ( 3 x 2 +2x ) · e 3x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x

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

= 3 x 2 · e -3x + x 3 · ( -3 e -3x )

= 3 x 2 · e -3x -3 x 3 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -5 x 2 +3x · ( -10x +3 )

= -10x +3 -5 x 2 +3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x +2

= x 1 3 · e -3x +2

=> f'(x) = 1 3 x - 2 3 · e -3x +2 + x 1 3 · e -3x +2 · ( -3 )

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

= 1 3 e -3x +2 ( x 3 ) 2 + x 3 · ( -3 e -3x +2 )

= 1 3 e -3x +2 ( x 3 ) 2 -3 x 3 · e -3x +2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 94-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 94-te Ableitung:

f(94)(x) = e x · ( x +94 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x -4 ) · e -0,6x +7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -4 ) · e -0,6x +7x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +3 ( x -4 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) +7

= 3 e -0,6x +3 ( x -4 ) · ( -0,6 e -0,6x ) +7

= 3 e -0,6x -1,8 ( x -4 ) · e -0,6x +7

= e -0,6x · ( 3 -1,8x +7,2 ) +7

= 7 + ( -1,8x +3 +7,2 ) · e -0,6x

= 7 + ( -1,8x +10,2 ) · e -0,6x