Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 +3 e 5 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 +3 e 5 8 x

f'(x)= 0 + 3 e 5 8 x · 5 8

= 15 8 e 5 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 e 3x +4 + 1 2 sin( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 e 3x +4 + 1 2 sin( x )

f'(x)= 2 e 3x +4 · 3 + 1 2 cos( x )

= 6 e 3x +4 + 1 2 cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -3x · x 3

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

= -3 · e -3x x 3 +3 · e -3x x 2

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 ln( 3x )

f'(x)= 9 3x · 3

= 9 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 5 · e -2x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -2x +1

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

= 5 x 4 · e -2x +1 + x 5 · ( -2 e -2x +1 )

= 5 x 4 · e -2x +1 -2 x 5 · e -2x +1

= e -2x +1 · ( -2 x 5 +5 x 4 )

= ( -2 x 5 +5 x 4 ) · e -2x +1

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 30-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,85x

f'(x) = e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,85 e -0,85x

f''(x) = -0,85 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,7225 e -0,85x

f'''(x) = 0,7225 e -0,85x · ( -0,85 ) = -0,6141 e -0,85x

f(4)(x) = -0,6141 e -0,85x · ( -0,85 ) = 0,522 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 30-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 30 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 30

Somit gilt für die 30-te Ableitung:

f(30)(x) = ( -0,85 ) 30 · e -0,85x

0,008 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +4 ) · e -0,3x -7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +4 ) · e -0,3x -7x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +4 ( x +4 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) -7

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

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

= e -0,3x · ( 4 -1,2x -4,8 ) -7

= -7 + ( -1,2x +4 -4,8 ) · e -0,3x

= -7 + ( -1,2x -0,8 ) · e -0,3x