Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 + e 1 3 x und vereinfache:

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + e 1 3 x · 1 3

= 1 3 e 1 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 4x +2

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

= 4 x 3 · e 4x +2 + x 4 · 4 e 4x +2

= 4 x 3 · e 4x +2 +4 x 4 · e 4x +2

= e 4x +2 · ( 4 x 4 +4 x 3 )

= ( 4 x 4 +4 x 3 ) · e 4x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e -3 x 3 +2 · ( -9 x 2 )

= 27 · e -3 x 3 +2 x 2

= 27 x 2 e -3 x 3 +2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 8 ln( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 8 ln( 2x )

f'(x)= 8 2x · 2

= 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +3 ) · cos( 3x )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f(x) = x · e x

f'(x) = 1 · e x + x · e x = e x · ( x +1 )

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

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

f(4)(x) = e x · ( x +3 ) + e x · ( 1 +0 ) = e x · ( x +4 )

...

Wir erkennen, dass mit jeder Ableitung die hintere Zahl in der Klammer um 1 wächst.

Somit gilt für die 79-te Ableitung:

f(79)(x) = e x · ( x +79 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -6 ) · e -0,7x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -6 ) · e -0,7x +3x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -2 ( x -6 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +3

= -2 e -0,7x -2 ( x -6 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +3

= -2 e -0,7x +1,4 ( x -6 ) · e -0,7x +3

= e -0,7x · ( -2 +1,4x -8,4 ) +3

= 3 + ( 1,4x -2 -8,4 ) · e -0,7x

= 3 + ( 1,4x -10,4 ) · e -0,7x