Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -1 + e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -1 + e -3x

f'(x)= 0 + e -3x · ( -3 )

= -3 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 2 sin( x ) -2 e x -1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 2 sin( x ) -2 e x -1

f'(x)= 1 2 cos( x ) -2 e x -1 · 1

= 1 2 cos( x ) -2 e x -1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( - x 5 +3 ) · e -3x

f'(x)= ( -5 x 4 +0 ) · e -3x + ( - x 5 +3 ) · e -3x · ( -3 )

= -5 x 4 · e -3x + ( - x 5 +3 ) · ( -3 e -3x )

= -5 x 4 · e -3x -3 ( - x 5 +3 ) · e -3x

= e -3x · ( 3 x 5 -9 -5 x 4 )

= e -3x · ( 3 x 5 -5 x 4 -9 )

= ( 3 x 5 -5 x 4 -9 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ln( 4x )

f'(x)= -1 4x · 4

= - 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +4 ) · sin( x 2 )

f'(x)= ( 3 +0 ) · sin( x 2 ) + ( 3x +4 ) · cos( x 2 ) · 2x

= 3 sin( x 2 ) + ( 3x +4 ) · 2 cos( x 2 ) x

= 3 sin( x 2 ) +2 ( 3x +4 ) cos( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-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 78-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 78 mal mit 0,95 multipliziert, also insgeamt mit 0,95 78

Somit gilt für die 78-te Ableitung:

f(78)(x) = 0,95 78 · e 0,95x

0,018 e 0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -1 ) · e -0,9x -4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -1 ) · e -0,9x -4x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,9x +2 ( x -1 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) -4

= 2 e -0,9x +2 ( x -1 ) · ( -0,9 e -0,9x ) -4

= 2 e -0,9x -1,8 ( x -1 ) · e -0,9x -4

= e -0,9x · ( 2 -1,8x +1,8 ) -4

= -4 + ( -1,8x +2 +1,8 ) · e -0,9x

= -4 + ( -1,8x +3,8 ) · e -0,9x