Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 2x

f'(x)= -2 e 2x · 2

= -4 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= 2 x 1 2 - 3 2 x 5 -2 e -2x -3

=> f'(x) = x - 1 2 - 15 2 x 4 -2 e -2x -3 · ( -2 )

f'(x)= 1 x - 15 2 x 4 -2 e -2x -3 · ( -2 )

= 1 x - 15 2 x 4 +4 e -2x -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)= ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( x )

f'(x)= 1 x · 1

= 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -8 ) · e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -8 ) · e -2x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -2x + ( x -8 ) · e -2x · ( -2 )

= e -2x + ( x -8 ) · ( -2 e -2x )

= e -2x -2 ( x -8 ) · e -2x

= e -2x · ( 1 -2x +16 )

= e -2x · ( -2x +17 )

= ( -2x +17 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 63-te Ableitung der Funktion f(x)= -3 e 1,1x .

Lösung einblenden

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

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

f'(x) = -3 e 1,1x · 1,1 = -3,3 e 1,1x

f''(x) = -3,3 e 1,1x · 1,1 = -3,63 e 1,1x

f'''(x) = -3,63 e 1,1x · 1,1 = -3,993 e 1,1x

f(4)(x) = -3,993 e 1,1x · 1,1 = -4,3923 e 1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,1 multipliziert wird. Bei der 63-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 63 mal mit 1,1 multipliziert, also insgeamt mit 1,1 63

Somit gilt für die 63-te Ableitung:

f(63)(x) = 1,1 63 · ( -3 e 1,1x )

-1215,795 e 1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +3 ) · e -0,5x -6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +3 ) · e -0,5x -6x

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,5x -3 ( x +3 ) · e -0,5x · ( -0,5 ) -6

= -3 e -0,5x -3 ( x +3 ) · ( -0,5 e -0,5x ) -6

= -3 e -0,5x +1,5 ( x +3 ) · e -0,5x -6

= e -0,5x · ( -3 +1,5x +4,5 ) -6

= -6 + ( 1,5x -3 +4,5 ) · e -0,5x

= -6 + ( 1,5x +1,5 ) · e -0,5x