Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e 2x

f'(x)= - e 2x · 2

= -2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= -2 x 4 - 2 3 x -3 -2 e 3x +5

=> f'(x) = -8 x 3 +2 x -4 -2 e 3x +5 · 3

f'(x)= -8 x 3 + 2 x 4 -2 e 3x +5 · 3

= -8 x 3 + 2 x 4 -6 e 3x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e x

f'(x)= 2x · e x + x 2 · e x

= 2 x · e x + x 2 · e x

= e x · ( x 2 +2x )

= ( x 2 +2x ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 ln( 3x )

f'(x)= 7 3x · 3

= 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 3 x 2 -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 3 x 2 -1

= 3 ( 3 x 2 -1 ) 1 2

=> f'(x) = 3 2 ( 3 x 2 -1 ) - 1 2 · ( 6x +0 )

f'(x)= 3 2 3 x 2 -1 · ( 6x +0 )

= 3 2 3 x 2 -1 · ( 6x )

= 9 x 3 x 2 -1

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 91-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 91-te Ableitung:

f(91)(x) = e -x · ( -x +91 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +4 ) · e -0,4x +4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +4 ) · e -0,4x +4x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,4x -2 ( x +4 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) +4

= -2 e -0,4x -2 ( x +4 ) · ( -0,4 e -0,4x ) +4

= -2 e -0,4x +0,8 ( x +4 ) · e -0,4x +4

= e -0,4x · ( -2 +0,8x +3,2 ) +4

= 4 + ( 0,8x -2 +3,2 ) · e -0,4x

= 4 + ( 0,8x +1,2 ) · e -0,4x