Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 6 5 e 7 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 6 5 e 7 8 x

f'(x)= 6 5 e 7 8 x · 7 8

= 21 20 e 7 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -4x +4

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

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

= 5 x 4 · e -4x +4 -4 x 5 · e -4x +4

= e -4x +4 · ( -4 x 5 +5 x 4 )

= ( -4 x 5 +5 x 4 ) · e -4x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 2x · x 5

f'(x)= e 2x · 2 · x 5 + e 2x · 5 x 4

= 2 · e 2x x 5 +5 · e 2x x 4

= e 2x · ( 2 x 5 +5 x 4 )

= ( 2 x 5 +5 x 4 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( x -4 )

f'(x)= 1 x -4 · ( 1 +0 )

= 1 x -4 · ( 1 )

= 1 x -4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 3x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 3x -5

= ( 3x -5 ) -1

=> f'(x) = - ( 3x -5 ) -2 · ( 3 +0 )

f'(x)= - 1 ( 3x -5 ) 2 · ( 3 +0 )

= - 1 ( 3x -5 ) 2 · ( 3 )

= - 3 ( 3x -5 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e 1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e 1,05x

f'(x) = 3 e 1,05x · 1,05 = 3,15 e 1,05x

f''(x) = 3,15 e 1,05x · 1,05 = 3,3075 e 1,05x

f'''(x) = 3,3075 e 1,05x · 1,05 = 3,4729 e 1,05x

f(4)(x) = 3,4729 e 1,05x · 1,05 = 3,6465 e 1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,05 multipliziert wird. Bei der 80-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 80 mal mit 1,05 multipliziert, also insgeamt mit 1,05 80

Somit gilt für die 80-te Ableitung:

f(80)(x) = 1,05 80 · 3 e 1,05x

≈ 148,684 e 1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -7 ) · e -0,8x -8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -7 ) · e -0,8x -8

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -2 ( x -7 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= -2 e -0,8x -2 ( x -7 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= -2 e -0,8x +1,6 ( x -7 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( -2 +1,6x -11,2 )

= e -0,8x · ( 1,6x -13,2 )

= ( 1,6x -13,2 ) · e -0,8x