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)= 0 + e -3x · ( -3 )

= -3 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 2x +2

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

= 2 x · e 2x +2 + x 2 · 2 e 2x +2

= 2 x · e 2x +2 +2 x 2 · e 2x +2

= e 2x +2 · ( 2 x 2 +2x )

= ( 2 x 2 +2x ) · e 2x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e x

f'(x)= 5 x 4 · e x + x 5 · e x

= 5 x 4 · e x + x 5 · e x

= e x · ( x 5 +5 x 4 )

= ( x 5 +5 x 4 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -6 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -6 ln( 7x )

f'(x)= -6 7x · 7

= - 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x +7 ) · cos( -3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +7 ) · cos( -3x )

f'(x)= ( 2 +0 ) · cos( -3x ) + ( 2x +7 ) · ( - sin( -3x ) · ( -3 ) )

= 2 cos( -3x ) + ( 2x +7 ) · 3 sin( -3x )

= 2 cos( -3x ) +3 ( 2x +7 ) · sin( -3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -1,05x

f'(x) = 3 e -1,05x · ( -1,05 ) = -3,15 e -1,05x

f''(x) = -3,15 e -1,05x · ( -1,05 ) = 3,3075 e -1,05x

f'''(x) = 3,3075 e -1,05x · ( -1,05 ) = -3,4729 e -1,05x

f(4)(x) = -3,4729 e -1,05x · ( -1,05 ) = 3,6465 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 75-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 75 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 75

Somit gilt für die 75-te Ableitung:

f(75)(x) = ( -1,05 ) 75 · 3 e -1,05x

-116,498 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,9x -9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,9x -9x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -2 ( x +2 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) -9

= -2 e -0,9x -2 ( x +2 ) · ( -0,9 e -0,9x ) -9

= -2 e -0,9x +1,8 ( x +2 ) · e -0,9x -9

= e -0,9x · ( -2 +1,8x +3,6 ) -9

= -9 + ( 1,8x -2 +3,6 ) · e -0,9x

= -9 + ( 1,8x +1,6 ) · e -0,9x