Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 -2 e -x

f'(x)= 0 -2 e -x · ( -1 )

= 2 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 sin( x ) -2 e -2x +4

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

= 4 cos( x ) +4 e -2x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -4 x 4 -2 x 3 ) · e x

f'(x)= ( -16 x 3 -6 x 2 ) · e x + ( -4 x 4 -2 x 3 ) · e x

= e x · ( -4 x 4 -2 x 3 + ( -16 x 3 -6 x 2 ) )

= e x · ( -4 x 4 -18 x 3 -6 x 2 )

= ( -4 x 4 -18 x 3 -6 x 2 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ln( x )

f'(x)= -2 x · 1

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · sin( x 3 )

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

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

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

= 2 x · sin( x 3 ) +3 x 4 · cos( x 3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 30-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,15x

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

f''(x) = -1,15 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,3225 e -1,15x

f'''(x) = 1,3225 e -1,15x · ( -1,15 ) = -1,5209 e -1,15x

f(4)(x) = -1,5209 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,749 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 30-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 30 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 30

Somit gilt für die 30-te Ableitung:

f(30)(x) = ( -1,15 ) 30 · e -1,15x

66,212 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x -6 ) · e -0,2x +3

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

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

= -3 e -0,2x +0,6 ( x -6 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( -3 +0,6x -3,6 )

= e -0,2x · ( 0,6x -6,6 )

= ( 0,6x -6,6 ) · e -0,2x