Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 10 9 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 10 9 e -2x

f'(x)= 10 9 e -2x · ( -2 )

= - 20 9 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -x +1

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

= 2 x · e -x +1 + x 2 · ( - e -x +1 )

= 2 x · e -x +1 - x 2 · e -x +1

= e -x +1 · ( - x 2 +2x )

= ( - x 2 +2x ) · e -x +1

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)= 5 ln( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( x )

f'(x)= 5 x · 1

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= cos( -2 x 2 +4 )

f'(x)= - sin( -2 x 2 +4 ) · ( -4x +0 )

= - sin( -2 x 2 +4 ) · ( -4x )

= 4 sin( -2 x 2 +4 ) x

= 4 x · sin( -2 x 2 +4 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 91-te Ableitung der Funktion f(x)= x · e x .

Lösung einblenden

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

f(x) = x · e x

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

f''(x) = e x · ( x +1 ) + e x · ( 1 +0 ) = e x · ( x +2 )

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

f(4)(x) = e x · ( x +3 ) + e x · ( 1 +0 ) = e x · ( x +4 )

...

Wir erkennen, dass mit jeder Ableitung die hintere Zahl in der Klammer um 1 wächst.

Somit gilt für die 91-te Ableitung:

f(91)(x) = e x · ( x +91 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +5 ) · e -0,9x - x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +5 ) · e -0,9x - x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,9x +3 ( x +5 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) -1

= 3 e -0,9x +3 ( x +5 ) · ( -0,9 e -0,9x ) -1

= 3 e -0,9x -2,7 ( x +5 ) · e -0,9x -1

= e -0,9x · ( 3 -2,7x -13,5 ) -1

= -1 + ( -2,7x +3 -13,5 ) · e -0,9x

= -1 + ( -2,7x -10,5 ) · e -0,9x