Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 +3 e x

f'(x)= 0 +3 e x

= 3 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x +2

f'(x)= 3 x 2 · e -x +2 + x 3 · e -x +2 · ( -1 )

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

= 3 x 2 · e -x +2 - x 3 · e -x +2

= e -x +2 · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 2x · x 2

f'(x)= e 2x · 2 · x 2 + e 2x · 2x

= 2 · e 2x x 2 +2 · e 2x x

= e 2x · ( 2 x 2 +2x )

= ( 2 x 2 +2x ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 5 x 2 +1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 5 x 2 +1 )

f'(x)= 1 5 x 2 +1 · ( 10x +0 )

= 1 5 x 2 +1 · ( 10x )

= 10 x 5 x 2 +1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -3 ) · e 2x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e 2x + ( x -3 ) · e 2x · 2

= e 2x + ( x -3 ) · 2 e 2x

= e 2x +2 ( x -3 ) · e 2x

= e 2x · ( 1 +2x -6 )

= e 2x · ( 2x -5 )

= ( 2x -5 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 66-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -1,05x

f'(x) = -2 e -1,05x · ( -1,05 ) = 2,1 e -1,05x

f''(x) = 2,1 e -1,05x · ( -1,05 ) = -2,205 e -1,05x

f'''(x) = -2,205 e -1,05x · ( -1,05 ) = 2,3153 e -1,05x

f(4)(x) = 2,3153 e -1,05x · ( -1,05 ) = -2,431 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 66-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 66 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 66

Somit gilt für die 66-te Ableitung:

f(66)(x) = ( -1,05 ) 66 · ( -2 e -1,05x )

-50,064 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x -4 ) · e -0,2x -8x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -4 ) · e -0,2x -8x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +3 ( x -4 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) -8

= 3 e -0,2x +3 ( x -4 ) · ( -0,2 e -0,2x ) -8

= 3 e -0,2x -0,6 ( x -4 ) · e -0,2x -8

= e -0,2x · ( 3 -0,6x +2,4 ) -8

= -8 + ( -0,6x +3 +2,4 ) · e -0,2x

= -8 + ( -0,6x +5,4 ) · e -0,2x