Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 + 7 6 e -x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 + 7 6 e -x

f'(x)= 0 + 7 6 e -x · ( -1 )

= - 7 6 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

=> f'(x) = -20 x -5 -2 e 2x -3 · 2

f'(x)= - 20 x 5 -2 e 2x -3 · 2

= - 20 x 5 -4 e 2x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 2x

f'(x)= 4 x 3 · e 2x + x 4 · e 2x · 2

= 4 x 3 · e 2x + x 4 · 2 e 2x

= 4 x 3 · e 2x +2 x 4 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 4 +4 x 3 )

= ( 2 x 4 +4 x 3 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -4 4x · 4

= - 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x +2 ) · e -2x

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

= e -2x + ( x +2 ) · ( -2 e -2x )

= e -2x -2 ( x +2 ) · e -2x

= e -2x · ( 1 -2x -4 )

= e -2x · ( -2x -3 )

= ( -2x -3 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 84-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 = e x · ( x +1 )

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

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

f(4)(x) = e x · ( 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.

Somit gilt für die 84-te Ableitung:

f(84)(x) = e x · ( x +84 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +7 ) · e -0,5x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +7 ) · e -0,5x +1

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,5x -3 ( x +7 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= -3 e -0,5x -3 ( x +7 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= -3 e -0,5x +1,5 ( x +7 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( -3 +1,5x +10,5 )

= e -0,5x · ( 1,5x +7,5 )

= ( 1,5x +7,5 ) · e -0,5x