Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 8 e 6 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 8 e 6 7 x

f'(x)= 5 8 e 6 7 x · 6 7

= 15 28 e 6 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -4x +3

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

= 2 x · e -4x +3 + x 2 · ( -4 e -4x +3 )

= 2 x · e -4x +3 -4 x 2 · e -4x +3

= e -4x +3 · ( -4 x 2 +2x )

= ( -4 x 2 +2x ) · e -4x +3

e-Funktionen ableiten

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)= 2x · e 2x + x 2 · e 2x · 2

= 2 x · e 2x + x 2 · 2 e 2x

= 2 x · e 2x +2 x 2 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 2 +2x )

= ( 2 x 2 +2x ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( 4x )

f'(x)= 5 4x · 4

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +9 ) · e -2x

f'(x)= ( 2x +0 ) · e -2x + ( x 2 +9 ) · e -2x · ( -2 )

= 2x · e -2x + ( x 2 +9 ) · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 +9 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 -18 +2x )

= e -2x · ( -2 x 2 +2x -18 )

= ( -2 x 2 +2x -18 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 49-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -0,9x

f'(x) = -2 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,8 e -0,9x

f''(x) = 1,8 e -0,9x · ( -0,9 ) = -1,62 e -0,9x

f'''(x) = -1,62 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,458 e -0,9x

f(4)(x) = 1,458 e -0,9x · ( -0,9 ) = -1,3122 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 49-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 49 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 49

Somit gilt für die 49-te Ableitung:

f(49)(x) = ( -0,9 ) 49 · ( -2 e -0,9x )

0,011 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +4 ) · e -0,8x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +4 ) · e -0,8x +4

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -5 ( x +4 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= -5 e -0,8x -5 ( x +4 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= -5 e -0,8x +4 ( x +4 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( -5 +4x +16 )

= e -0,8x · ( 4x +11 )

= ( 4x +11 ) · e -0,8x