Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 + e 5 6 x

f'(x)= 0 + e 5 6 x · 5 6

= 5 6 e 5 6 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

=> f'(x) = -3 e x -4 · 1 -6 x -3

f'(x)= -3 e x -4 · 1 - 6 x 3

= -3 e x -4 - 6 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 3x

f'(x)= 4 x 3 · e 3x + x 4 · e 3x · 3

= 4 x 3 · e 3x + x 4 · 3 e 3x

= 4 x 3 · e 3x +3 x 4 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 4 +4 x 3 )

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ln( 6x )

f'(x)= 2 6x · 6

= 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 cos( 3 x 3 +3 )

f'(x)= 2 sin( 3 x 3 +3 ) · ( 9 x 2 +0 )

= 2 sin( 3 x 3 +3 ) · ( 9 x 2 )

= 18 sin( 3 x 3 +3 ) x 2

= 18 x 2 · sin( 3 x 3 +3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-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 75-te Ableitung:

f(75)(x) = e -x · ( -x +75 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +1 ) · e -0,1x -6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +1 ) · e -0,1x -6

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

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

= -4 e -0,1x +0,4 ( x +1 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( -4 +0,4x +0,4 )

= e -0,1x · ( 0,4x -3,6 )

= ( 0,4x -3,6 ) · e -0,1x