Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 8 e -x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 8 e -x

f'(x)= 7 8 e -x · ( -1 )

= - 7 8 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 5 +4x ) · e -x

f'(x)= ( 25 x 4 +4 ) · e -x + ( 5 x 5 +4x ) · e -x · ( -1 )

= ( 25 x 4 +4 ) · e -x + ( 5 x 5 +4x ) · ( - e -x )

= ( 25 x 4 +4 ) · e -x - ( 5 x 5 +4x ) · e -x

= e -x · ( -5 x 5 -4x +25 x 4 +4 )

= e -x · ( -5 x 5 +25 x 4 -4x +4 )

= ( -5 x 5 +25 x 4 -4x +4 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -3x

f'(x)= 5 x 4 · e -3x + x 5 · e -3x · ( -3 )

= 5 x 4 · e -3x + x 5 · ( -3 e -3x )

= 5 x 4 · e -3x -3 x 5 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -7 ln( 5x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( 5x )

f'(x)= -7 5x · 5

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -5 ) · e 3x

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

= 3 e 3x + ( 3x -5 ) · 3 e 3x

= 3 e 3x +3 ( 3x -5 ) · e 3x

= e 3x · ( 3 +9x -15 )

= e 3x · ( 9x -12 )

= ( 9x -12 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 46-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e 1,1x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e 1,1x

f'(x) = -2 e 1,1x · 1,1 = -2,2 e 1,1x

f''(x) = -2,2 e 1,1x · 1,1 = -2,42 e 1,1x

f'''(x) = -2,42 e 1,1x · 1,1 = -2,662 e 1,1x

f(4)(x) = -2,662 e 1,1x · 1,1 = -2,9282 e 1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,1 multipliziert wird. Bei der 46-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 46 mal mit 1,1 multipliziert, also insgeamt mit 1,1 46

Somit gilt für die 46-te Ableitung:

f(46)(x) = 1,1 46 · ( -2 e 1,1x )

-160,359 e 1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +3 ) · e -0,2x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +3 ) · e -0,2x -5x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -0,2x + ( x +3 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) -5

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

= e -0,2x -0,2 ( x +3 ) · e -0,2x -5

= e -0,2x · ( 1 -0,2x -0,6 ) -5

= -5 + ( -0,2x +1 -0,6 ) · e -0,2x

= -5 + ( -0,2x +0,4 ) · e -0,2x