Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= e 5 6 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= e 5 6 x

f'(x)= e 5 6 x · 5 6

= 5 6 e 5 6 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 1 2 sin( x ) +2 e -x -5

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

= - 1 2 cos( x ) -2 e -x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x · x 4

f'(x)= e x · x 4 + e x · 4 x 3

= e x x 4 +4 · e x x 3

= e x · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -2 x 3 +4 x 2 )

f'(x)= 1 -2 x 3 +4 x 2 · ( -6 x 2 +8x )

= -6 x 2 +8x -2 x 3 +4 x 2

= -2 · 1 · ( 3x -4 ) -2 x · ( x -2 )

= -2( 3x -4 ) -2 x · ( x -2 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 2x

= x 1 4 · e 2x

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

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

= 1 4 e 2x ( x 4 ) 3 + x 4 · 2 e 2x

= 1 4 e 2x ( x 4 ) 3 +2 x 4 · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 34-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 34-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 34 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 34

Somit gilt für die 34-te Ableitung:

f(34)(x) = 1,15 34 · e 1,15x

115,805 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +5 ) · e -0,3x -8x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +5 ) · e -0,3x -8x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +4 ( x +5 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) -8

= 4 e -0,3x +4 ( x +5 ) · ( -0,3 e -0,3x ) -8

= 4 e -0,3x -1,2 ( x +5 ) · e -0,3x -8

= e -0,3x · ( 4 -1,2x -6 ) -8

= -8 + ( -1,2x +4 -6 ) · e -0,3x

= -8 + ( -1,2x -2 ) · e -0,3x