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)= ( 2x +2 ) · e 3x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +2 ) · e 3x +5

f'(x)= ( 2 +0 ) · e 3x +5 + ( 2x +2 ) · e 3x +5 · 3

= 2 e 3x +5 + ( 2x +2 ) · 3 e 3x +5

= 2 e 3x +5 +3 ( 2x +2 ) · e 3x +5

= e 3x +5 · ( 2 +6x +6 )

= e 3x +5 · ( 6x +8 )

= ( 6x +8 ) · e 3x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e - x 3 +5

f'(x)= -3 e - x 3 +5 · ( -3 x 2 )

= 9 · e - x 3 +5 x 2

= 9 x 2 e - x 3 +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 3x +4 )

f'(x)= 1 3x +4 · ( 3 +0 )

= 1 3x +4 · ( 3 )

= 3 3x +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 2x

f'(x)= 5 x 4 · e 2x + x 5 · e 2x · 2

= 5 x 4 · e 2x + x 5 · 2 e 2x

= 5 x 4 · e 2x +2 x 5 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 5 +5 x 4 )

= ( 2 x 5 +5 x 4 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,05x

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

f''(x) = -1,05 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,1025 e -1,05x

f'''(x) = 1,1025 e -1,05x · ( -1,05 ) = -1,1576 e -1,05x

f(4)(x) = -1,1576 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,2155 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 80-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 80 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 80

Somit gilt für die 80-te Ableitung:

f(80)(x) = ( -1,05 ) 80 · e -1,05x

49,561 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x -1 ) · e -0,8x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -1 ) · e -0,8x +6x

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

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

= -3 e -0,8x +2,4 ( x -1 ) · e -0,8x +6

= e -0,8x · ( -3 +2,4x -2,4 ) +6

= 6 + ( 2,4x -3 -2,4 ) · e -0,8x

= 6 + ( 2,4x -5,4 ) · e -0,8x