Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -x

f'(x)= 2 e -x · ( -1 )

= -2 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -4x +2

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

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

= 3 x 2 · e -4x +2 -4 x 3 · e -4x +2

= e -4x +2 · ( -4 x 3 +3 x 2 )

= ( -4 x 3 +3 x 2 ) · e -4x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x · ( 2 x 5 + x 3 )

f'(x)= e -2x · ( -2 ) · ( 2 x 5 + x 3 ) + e -2x · ( 10 x 4 +3 x 2 )

= -2 · e -2x ( 2 x 5 + x 3 ) + e -2x ( 10 x 4 +3 x 2 )

= e -2x · ( -4 x 5 -2 x 3 + ( 10 x 4 +3 x 2 ) )

= e -2x · ( -4 x 5 +10 x 4 -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -4 x 5 +10 x 4 -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 8 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 8 ln( 5x )

f'(x)= 8 5x · 5

= 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( sin( x ) -3 ) 3

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

= -9 ( sin( x ) -3 ) 2 · ( cos( x ) )

= -9 ( sin( x ) -3 ) 2 · cos( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-te Ableitung der Funktion f(x)= e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -x

f'(x) = e -x · ( -1 ) = - e -x

f''(x) = - e -x · ( -1 ) = e -x

f'''(x) = e -x · ( -1 ) = - e -x

f(4)(x) = - e -x · ( -1 ) = e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen positiv, bei den ungeraden negativ .

Somit gilt für die 79-te Ableitung:

f(79)(x) = - e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -1 ) · e -0,8x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -1 ) · e -0,8x +1

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

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

= 4 e -0,8x -3,2 ( x -1 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( 4 -3,2x +3,2 )

= e -0,8x · ( -3,2x +7,2 )

= ( -3,2x +7,2 ) · e -0,8x