Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e 7 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 7 8 x

f'(x)= -3 e 7 8 x · 7 8

= - 21 8 e 7 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x x 4

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

= - e -x x 4 +4 · e -x x 3

= e -x · ( - x 4 +4 x 3 )

= ( - x 4 +4 x 3 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e 2 x 2 -3 · 4x

= -12 · e 2 x 2 -3 x

= -12 x e 2 x 2 -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -4 x 3 +5 x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -4 x 3 +5 x 2 )

f'(x)= 1 -4 x 3 +5 x 2 · ( -12 x 2 +10x )

= -12 x 2 +10x -4 x 3 +5 x 2

= -2 · 1 · ( 6x -5 ) - x · ( 4x -5 )

= -2( 6x -5 ) - x · ( 4x -5 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( -3x -5 ) 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( -3x -5 ) 4

f'(x)= -8 ( -3x -5 ) 3 · ( -3 +0 )

= -8 ( -3x -5 ) 3 · ( -3 )

= 24 ( -3x -5 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-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 78-te Ableitung:

f(78)(x) = - e -x · ( -x +78 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -6 ) · e -0,2x -9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -6 ) · e -0,2x -9

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +2 ( x -6 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

= 2 e -0,2x +2 ( x -6 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= 2 e -0,2x -0,4 ( x -6 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 2 -0,4x +2,4 )

= e -0,2x · ( -0,4x +4,4 )

= ( -0,4x +4,4 ) · e -0,2x