Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 - e 3 2 x

f'(x)= 0 - e 3 2 x · 3 2

= - 3 2 e 3 2 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · ( -5 x 2 -5 )

f'(x)= e 3x · 3 · ( -5 x 2 -5 ) + e 3x · ( -10x +0 )

= 3 · e 3x · ( -5 x 2 -5 ) + e 3x · ( -10x )

= 3 · e 3x · ( -5 x 2 -5 )-10 · e 3x x

= e 3x · ( -15 x 2 -15 -10x )

= e 3x · ( -15 x 2 -10x -15 )

= ( -15 x 2 -10x -15 ) · e 3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 - x ) · e 3x

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

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

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

= e 3x · ( 3 x 2 -3x +2x -1 )

= e 3x · ( 3 x 2 - x -1 )

= ( 3 x 2 - x -1 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 ln( 3x )

f'(x)= 4 3x · 3

= 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -4( e 3x +5 ) · ( e 3x · 3 +0 )

= -4( e 3x +5 ) · ( 3 e 3x )

= -12 ( e 3x +5 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 95-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 · ( -1 ) = e -x · ( -x +1 )

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

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

f(4)(x) = e -x · ( -1 ) · ( -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. Außerdem ändert sich mit jeder Ableitung das Vorzeichen. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 95-te Ableitung:

f(95)(x) = e -x · ( -x +95 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +7 ) · e -0,3x +2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +7 ) · e -0,3x +2x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +3 ( x +7 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) +2

= 3 e -0,3x +3 ( x +7 ) · ( -0,3 e -0,3x ) +2

= 3 e -0,3x -0,9 ( x +7 ) · e -0,3x +2

= e -0,3x · ( 3 -0,9x -6,3 ) +2

= 2 + ( -0,9x +3 -6,3 ) · e -0,3x

= 2 + ( -0,9x -3,3 ) · e -0,3x