Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 + 1 3 e 7 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 + 1 3 e 7 9 x

f'(x)= 0 + 1 3 e 7 9 x · 7 9

= 7 27 e 7 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -3x +5

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

= 2 x · e -3x +5 + x 2 · ( -3 e -3x +5 )

= 2 x · e -3x +5 -3 x 2 · e -3x +5

= e -3x +5 · ( -3 x 2 +2x )

= ( -3 x 2 +2x ) · e -3x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · x 4

f'(x)= e -3x · ( -3 ) · x 4 + e -3x · 4 x 3

= -3 · e -3x x 4 +4 · e -3x x 3

= e -3x · ( -3 x 4 +4 x 3 )

= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ln( 5x )

f'(x)= 4 5x · 5

= 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 2 -2

= 3 ( x 2 -2 ) 1 2

=> f'(x) = 3 2 ( x 2 -2 ) - 1 2 · ( 2x +0 )

f'(x)= 3 2 x 2 -2 · ( 2x +0 )

= 3 2 x 2 -2 · ( 2x )

= 3 x x 2 -2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 71-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e -0,95x

f'(x) = -4 e -0,95x · ( -0,95 ) = 3,8 e -0,95x

f''(x) = 3,8 e -0,95x · ( -0,95 ) = -3,61 e -0,95x

f'''(x) = -3,61 e -0,95x · ( -0,95 ) = 3,4295 e -0,95x

f(4)(x) = 3,4295 e -0,95x · ( -0,95 ) = -3,258 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 71-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 71 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 71

Somit gilt für die 71-te Ableitung:

f(71)(x) = ( -0,95 ) 71 · ( -4 e -0,95x )

0,105 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -5 ) · e -0,9x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -5 ) · e -0,9x -5x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -5 ( x -5 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) -5

= -5 e -0,9x -5 ( x -5 ) · ( -0,9 e -0,9x ) -5

= -5 e -0,9x +4,5 ( x -5 ) · e -0,9x -5

= e -0,9x · ( -5 +4,5x -22,5 ) -5

= -5 + ( 4,5x -5 -22,5 ) · e -0,9x

= -5 + ( 4,5x -27,5 ) · e -0,9x