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)= x 3 · e x +3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e x +3

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

= 3 x 2 · e x +3 + x 3 · e x +3

= e x +3 · ( x 3 +3 x 2 )

= ( x 3 +3 x 2 ) · e x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 2x · x 2

f'(x)= e 2x · 2 · x 2 + e 2x · 2x

= 2 · e 2x x 2 +2 · e 2x x

= e 2x · ( 2 x 2 +2x )

= ( 2 x 2 +2x ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -4 x 2 -5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -4 x 2 -5x )

f'(x)= 1 -4 x 2 -5x · ( -8x -5 )

= -8x -5 -4 x 2 -5x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 +9 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +9 ) · e -3x

f'(x)= ( 2x +0 ) · e -3x + ( x 2 +9 ) · e -3x · ( -3 )

= 2x · e -3x + ( x 2 +9 ) · ( -3 e -3x )

= 2 x · e -3x -3 ( x 2 +9 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 x 2 -27 +2x )

= e -3x · ( -3 x 2 +2x -27 )

= ( -3 x 2 +2x -27 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 40-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 40-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 40 mal mit 1,15 multipliziert, also insgeamt mit 1,15 40

Somit gilt für die 40-te Ableitung:

f(40)(x) = 1,15 40 · e 1,15x

267,864 e 1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x +4 ) · e -0,6x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +4 ) · e -0,6x +6x

f'(x)= - ( 1 +0 ) · e -0,6x - ( x +4 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) +6

= - e -0,6x - ( x +4 ) · ( -0,6 e -0,6x ) +6

= - e -0,6x +0,6 ( x +4 ) · e -0,6x +6

= e -0,6x · ( -1 +0,6x +2,4 ) +6

= 6 + ( 0,6x -1 +2,4 ) · e -0,6x

= 6 + ( 0,6x +1,4 ) · e -0,6x