Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e 2x

f'(x)= 2 e 2x · 2

= 4 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -2x -3

f'(x)= 5 x 4 · e -2x -3 + x 5 · e -2x -3 · ( -2 )

= 5 x 4 · e -2x -3 + x 5 · ( -2 e -2x -3 )

= 5 x 4 · e -2x -3 -2 x 5 · e -2x -3

= e -2x -3 · ( -2 x 5 +5 x 4 )

= ( -2 x 5 +5 x 4 ) · e -2x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e x 2 +1 · 2x

= -6 · e x 2 +1 x

= -6 x e x 2 +1

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -2 x 3 +5x · ( -6 x 2 +5 )

= -6 x 2 +5 -2 x 3 +5x

Ableiten (mit allem) LF

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)= ( 1 +0 ) · e 3x + ( x +3 ) · e 3x · 3

= e 3x + ( x +3 ) · 3 e 3x

= e 3x +3 ( x +3 ) · e 3x

= e 3x · ( 1 +3x +9 )

= e 3x · ( 3x +10 )

= ( 3x +10 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 41-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 41-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 41 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 41

Somit gilt für die 41-te Ableitung:

f(41)(x) = 1,15 41 · ( - e 1,15x )

≈ -308,043 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -4 ) · e -0,6x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -4 ) · e -0,6x -3

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +5 ( x -4 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= 5 e -0,6x +5 ( x -4 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= 5 e -0,6x -3 ( x -4 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 5 -3x +12 )

= e -0,6x · ( -3x +17 )

= ( -3x +17 ) · e -0,6x