Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 + 2 3 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 + 2 3 e -2x

f'(x)= 0 + 2 3 e -2x · ( -2 )

= - 4 3 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 3x +2 + 8 3 x

= -2 e 3x +2 + 8 3 x 1 2

=> f'(x) = -2 e 3x +2 · 3 + 4 3 x - 1 2

f'(x)= -2 e 3x +2 · 3 + 4 3 x

= -6 e 3x +2 + 4 3 x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e - x 3 -5

f'(x)= e - x 3 -5 · ( -3 x 2 )

= -3 · e - x 3 -5 x 2

= -3 x 2 e - x 3 -5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 4 x 3 -4 x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 4 x 3 -4 x 2 )

f'(x)= 1 4 x 3 -4 x 2 · ( 12 x 2 -8x )

= 12 x 2 -8x 4 x 3 -4 x 2

= 4 · 1 · ( 3x -2 ) 4 x · ( x -1 )

= 4( 3x -2 ) 4 x · ( x -1 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 -7 ) · cos( x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -7 ) · cos( x 2 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( x 2 ) + ( x 2 -7 ) · ( - sin( x 2 ) · 2x )

= 2x · cos( x 2 ) + ( x 2 -7 ) · ( -2 sin( x 2 ) x )

= 2 x · cos( x 2 ) -2 ( x 2 -7 ) sin( x 2 ) x

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 +7 ) · e -0,5x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +7 ) · e -0,5x -1

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +5 ( x +7 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= 5 e -0,5x +5 ( x +7 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= 5 e -0,5x -2,5 ( x +7 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( 5 -2,5x -17,5 )

= e -0,5x · ( -2,5x -12,5 )

= ( -2,5x -12,5 ) · e -0,5x