Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e -x

f'(x)= 3 e -x · ( -1 )

= -3 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 3 +5 x 2 ) · e -3x

f'(x)= ( 3 x 2 +10x ) · e -3x + ( x 3 +5 x 2 ) · e -3x · ( -3 )

= ( 3 x 2 +10x ) · e -3x + ( x 3 +5 x 2 ) · ( -3 e -3x )

= ( 3 x 2 +10x ) · e -3x -3 ( x 3 +5 x 2 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 x 3 -15 x 2 + ( 3 x 2 +10x ) )

= e -3x · ( -3 x 3 -12 x 2 +10x )

= ( -3 x 3 -12 x 2 +10x ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 2 x 2 -3

f'(x)= e 2 x 2 -3 · 4x

= 4 · e 2 x 2 -3 x

= 4 x e 2 x 2 -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -x -5 )

f'(x)= 1 -x -5 · ( -1 +0 )

= 1 -x -5 · ( -1 )

= - 1 -x -5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 3 x -3

= -3 ( x -3 ) -1

=> f'(x) = 3 ( x -3 ) -2 · ( 1 +0 )

f'(x)= 3 ( x -3 ) 2 · ( 1 +0 )

= 3 ( x -3 ) 2 · ( 1 )

= 3 ( x -3 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 60-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,9x

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

f''(x) = -0,9 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,81 e -0,9x

f'''(x) = 0,81 e -0,9x · ( -0,9 ) = -0,729 e -0,9x

f(4)(x) = -0,729 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,6561 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 60-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 60 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 60

Somit gilt für die 60-te Ableitung:

f(60)(x) = ( -0,9 ) 60 · e -0,9x

≈ 0,002 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x +2 ) · e -0,6x +2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +2 ) · e -0,6x +2x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +5 ( x +2 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) +2

= 5 e -0,6x +5 ( x +2 ) · ( -0,6 e -0,6x ) +2

= 5 e -0,6x -3 ( x +2 ) · e -0,6x +2

= e -0,6x · ( 5 -3x -6 ) +2

= 2 + ( -3x +5 -6 ) · e -0,6x

= 2 + ( -3x -1 ) · e -0,6x