Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 5 e -2x

f'(x)= 3 5 e -2x · ( -2 )

= - 6 5 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= -3 e x -2 - 3 2 x -2

=> f'(x) = -3 e x -2 · 1 +3 x -3

f'(x)= -3 e x -2 · 1 + 3 x 3

= -3 e x -2 + 3 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x · x 3

f'(x)= e x · x 3 + e x · 3 x 2

= e x x 3 +3 · e x x 2

= e x · ( x 3 +3 x 2 )

= ( x 3 +3 x 2 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -9 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -9 ln( 6x )

f'(x)= -9 6x · 6

= - 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +2 ) · e -2x

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

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

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 +2 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 -4 +2x )

= e -2x · ( -2 x 2 +2x -4 )

= ( -2 x 2 +2x -4 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 30-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e -0,85x

f'(x) = 4 e -0,85x · ( -0,85 ) = -3,4 e -0,85x

f''(x) = -3,4 e -0,85x · ( -0,85 ) = 2,89 e -0,85x

f'''(x) = 2,89 e -0,85x · ( -0,85 ) = -2,4565 e -0,85x

f(4)(x) = -2,4565 e -0,85x · ( -0,85 ) = 2,088 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 30-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 30 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 30

Somit gilt für die 30-te Ableitung:

f(30)(x) = ( -0,85 ) 30 · 4 e -0,85x

0,031 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -4 ) · e -0,3x - x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +4 ( x -4 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) -1

= 4 e -0,3x +4 ( x -4 ) · ( -0,3 e -0,3x ) -1

= 4 e -0,3x -1,2 ( x -4 ) · e -0,3x -1

= e -0,3x · ( 4 -1,2x +4,8 ) -1

= -1 + ( -1,2x +4 +4,8 ) · e -0,3x

= -1 + ( -1,2x +8,8 ) · e -0,3x