Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e -3x

f'(x)= 3 e -3x · ( -3 )

= -9 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - e -3x -1 +5 x 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - e -3x -1 +5 x 4

f'(x)= - e -3x -1 · ( -3 ) +20 x 3

= 3 e -3x -1 +20 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -5 x 4 -2 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 4 -2 ) · e -3x

f'(x)= ( -20 x 3 +0 ) · e -3x + ( -5 x 4 -2 ) · e -3x · ( -3 )

= -20 x 3 · e -3x + ( -5 x 4 -2 ) · ( -3 e -3x )

= -20 x 3 · e -3x -3 ( -5 x 4 -2 ) · e -3x

= e -3x · ( 15 x 4 +6 -20 x 3 )

= e -3x · ( 15 x 4 -20 x 3 +6 )

= ( 15 x 4 -20 x 3 +6 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -8 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -8 ln( 4x )

f'(x)= -8 4x · 4

= - 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +2 ) · cos( x 2 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( x 2 ) + ( x 2 +2 ) · ( - sin( x 2 ) · 2x )

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 64-te Ableitung der Funktion f(x)= e 0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 0,9x

f'(x) = e 0,9x · 0,9 = 0,9 e 0,9x

f''(x) = 0,9 e 0,9x · 0,9 = 0,81 e 0,9x

f'''(x) = 0,81 e 0,9x · 0,9 = 0,729 e 0,9x

f(4)(x) = 0,729 e 0,9x · 0,9 = 0,6561 e 0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,9 multipliziert wird. Bei der 64-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 64 mal mit 0,9 multipliziert, also insgeamt mit 0,9 64

Somit gilt für die 64-te Ableitung:

f(64)(x) = 0,9 64 · e 0,9x

0,001 e 0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +5 ) · e -0,3x +3x

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

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

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

= e -0,3x · ( 5 -1,5x -7,5 ) +3

= 3 + ( -1,5x +5 -7,5 ) · e -0,3x

= 3 + ( -1,5x -2,5 ) · e -0,3x