Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e -3x

f'(x)= 3 e -3x · ( -3 )

= -9 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 +5 ) · e 4x +2

f'(x)= ( 4x +0 ) · e 4x +2 + ( 2 x 2 +5 ) · e 4x +2 · 4

= 4x · e 4x +2 + ( 2 x 2 +5 ) · 4 e 4x +2

= 4 x · e 4x +2 +4 ( 2 x 2 +5 ) · e 4x +2

= e 4x +2 · ( 8 x 2 +20 +4x )

= e 4x +2 · ( 8 x 2 +4x +20 )

= ( 8 x 2 +4x +20 ) · e 4x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e -2 x 2 +4 · ( -4x )

= -8 · e -2 x 2 +4 x

= -8 x e -2 x 2 +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ln( x )

f'(x)= 3 x · 1

= 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -6 ) · e -2x

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

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

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 -6 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 +12 +2x )

= e -2x · ( -2 x 2 +2x +12 )

= ( -2 x 2 +2x +12 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-te Ableitung der Funktion f(x)= - e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = - e -0,95x

f'(x) = - e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,95 e -0,95x

f''(x) = 0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,9025 e -0,95x

f'''(x) = -0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = 0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 75-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 75 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 75

Somit gilt für die 75-te Ableitung:

f(75)(x) = ( -0,95 ) 75 · ( - e -0,95x )

0,021 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x +6 ) · e -0,8x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +6 ) · e -0,8x +3x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +5 ( x +6 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +3

= 5 e -0,8x +5 ( x +6 ) · ( -0,8 e -0,8x ) +3

= 5 e -0,8x -4 ( x +6 ) · e -0,8x +3

= e -0,8x · ( 5 -4x -24 ) +3

= 3 + ( -4x +5 -24 ) · e -0,8x

= 3 + ( -4x -19 ) · e -0,8x