Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 + e 3x

f'(x)= 0 + e 3x · 3

= 3 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2 x 5 +4x ) · e 2x -2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 5 +4x ) · e 2x -2

f'(x)= ( 10 x 4 +4 ) · e 2x -2 + ( 2 x 5 +4x ) · e 2x -2 · 2

= ( 10 x 4 +4 ) · e 2x -2 + ( 2 x 5 +4x ) · 2 e 2x -2

= ( 10 x 4 +4 ) · e 2x -2 +2 ( 2 x 5 +4x ) · e 2x -2

= e 2x -2 · ( 4 x 5 +8x +10 x 4 +4 )

= e 2x -2 · ( 4 x 5 +10 x 4 +8x +4 )

= ( 4 x 5 +10 x 4 +8x +4 ) · e 2x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e -x -2

f'(x)= -2 e -x -2 · ( -1 )

= 2 e -x -2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -4 x 2 +4 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -4 x 2 +4 )

f'(x)= 1 -4 x 2 +4 · ( -8x +0 )

= 1 -4 x 2 +4 · ( -8x )

= -8 x -4 x 2 +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( e 2x -5 ) 5

f'(x)= -15 ( e 2x -5 ) 4 · ( e 2x · 2 +0 )

= -15 ( e 2x -5 ) 4 · ( 2 e 2x )

= -30 ( e 2x -5 ) 4 · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 93-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 93-te Ableitung:

f(93)(x) = e x · ( x +93 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +2 ) · e -0,8x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +2 ) · e -0,8x +3x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -5 ( x +2 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +3

= -5 e -0,8x -5 ( x +2 ) · ( -0,8 e -0,8x ) +3

= -5 e -0,8x +4 ( x +2 ) · e -0,8x +3

= e -0,8x · ( -5 +4x +8 ) +3

= 3 + ( 4x -5 +8 ) · e -0,8x

= 3 + ( 4x +3 ) · e -0,8x