Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 7 e 2 3 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 7 e 2 3 x

f'(x)= 9 7 e 2 3 x · 2 3

= 6 7 e 2 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -x +2

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

= 2 x · e -x +2 + x 2 · ( - e -x +2 )

= 2 x · e -x +2 - x 2 · e -x +2

= e -x +2 · ( - x 2 +2x )

= ( - x 2 +2x ) · e -x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · ( 4 x 4 -5x )

f'(x)= e -3x · ( -3 ) · ( 4 x 4 -5x ) + e -3x · ( 16 x 3 -5 )

= -3 · e -3x · ( 4 x 4 -5x ) + e -3x · ( 16 x 3 -5 )

= e -3x · ( -12 x 4 +15x +16 x 3 -5 )

= e -3x · ( -12 x 4 +16 x 3 +15x -5 )

= ( -12 x 4 +16 x 3 +15x -5 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -8 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -8 ln( 5x )

f'(x)= -8 5x · 5

= - 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -2 ) · e -2x

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

= 3 e -2x + ( 3x -2 ) · ( -2 e -2x )

= 3 e -2x -2 ( 3x -2 ) · e -2x

= e -2x · ( 3 -6x +4 )

= e -2x · ( -6x +7 )

= ( -6x +7 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 42-te Ableitung der Funktion f(x)= e 0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 0,85x

f'(x) = e 0,85x · 0,85 = 0,85 e 0,85x

f''(x) = 0,85 e 0,85x · 0,85 = 0,7225 e 0,85x

f'''(x) = 0,7225 e 0,85x · 0,85 = 0,6141 e 0,85x

f(4)(x) = 0,6141 e 0,85x · 0,85 = 0,522 e 0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,85 multipliziert wird. Bei der 42-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 42 mal mit 0,85 multipliziert, also insgeamt mit 0,85 42

Somit gilt für die 42-te Ableitung:

f(42)(x) = 0,85 42 · e 0,85x

0,001 e 0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +6 ) · e -0,1x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +6 ) · e -0,1x +4

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

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

= 4 e -0,1x -0,4 ( x +6 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( 4 -0,4x -2,4 )

= e -0,1x · ( -0,4x +1,6 )

= ( -0,4x +1,6 ) · e -0,1x