Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 + 4 5 e 11 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 + 4 5 e 11 9 x

f'(x)= 0 + 4 5 e 11 9 x · 11 9

= 44 45 e 11 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 4x +3

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

= 2 x · e 4x +3 + x 2 · 4 e 4x +3

= 2 x · e 4x +3 +4 x 2 · e 4x +3

= e 4x +3 · ( 4 x 2 +2x )

= ( 4 x 2 +2x ) · e 4x +3

e-Funktionen ableiten

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)= 3 x 2 · e 2x + x 3 · e 2x · 2

= 3 x 2 · e 2x + x 3 · 2 e 2x

= 3 x 2 · e 2x +2 x 3 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 3 +3 x 2 )

= ( 2 x 3 +3 x 2 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 ln( 4x )

f'(x)= 9 4x · 4

= 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 3 ( 2 x 3 +5 ) 2

= -3 ( 2 x 3 +5 ) -2

=> f'(x) = 6 ( 2 x 3 +5 ) -3 · ( 6 x 2 +0 )

f'(x)= 6 ( 2 x 3 +5 ) 3 · ( 6 x 2 +0 )

= 6 ( 2 x 3 +5 ) 3 · ( 6 x 2 )

= 36 x 2 ( 2 x 3 +5 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-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 · ( -1 ) = e -x · ( -x +1 )

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

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

f(4)(x) = e -x · ( -1 ) · ( -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. Außerdem ändert sich mit jeder Ableitung das Vorzeichen. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 77-te Ableitung:

f(77)(x) = e -x · ( -x +77 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -4 ) · e -0,5x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -4 ) · e -0,5x -5x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,5x -2 ( x -4 ) · e -0,5x · ( -0,5 ) -5

= -2 e -0,5x -2 ( x -4 ) · ( -0,5 e -0,5x ) -5

= -2 e -0,5x + ( x -4 ) · e -0,5x -5

= e -0,5x · ( -2 + x -4 ) -5

= -5 + ( x -2 -4 ) · e -0,5x

= -5 + ( x -6 ) · e -0,5x