Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 e -3x

f'(x)= 2 e -3x · ( -3 )

= -6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e x

f'(x)= 4 x 3 · e x + x 4 · e x

= 4 x 3 · e x + x 4 · e x

= e x · ( x 4 +4 x 3 )

= ( x 4 +4 x 3 ) · e x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 3 +3 ) · e -3x

f'(x)= ( 12 x 2 +0 ) · e -3x + ( 4 x 3 +3 ) · e -3x · ( -3 )

= 12 x 2 · e -3x + ( 4 x 3 +3 ) · ( -3 e -3x )

= 12 x 2 · e -3x -3 ( 4 x 3 +3 ) · e -3x

= e -3x · ( -12 x 3 -9 +12 x 2 )

= e -3x · ( -12 x 3 +12 x 2 -9 )

= ( -12 x 3 +12 x 2 -9 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -6 ln( 5x )

f'(x)= -6 5x · 5

= - 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -7 ) · sin( x 3 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -7 ) · sin( x 3 )

f'(x)= ( 3 +0 ) · sin( x 3 ) + ( 3x -7 ) · cos( x 3 ) · 3 x 2

= 3 sin( x 3 ) + ( 3x -7 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= 3 sin( x 3 ) +3 ( 3x -7 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 34-te Ableitung der Funktion f(x)= -3 e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -3 e -1,15x

f'(x) = -3 e -1,15x · ( -1,15 ) = 3,45 e -1,15x

f''(x) = 3,45 e -1,15x · ( -1,15 ) = -3,9675 e -1,15x

f'''(x) = -3,9675 e -1,15x · ( -1,15 ) = 4,5626 e -1,15x

f(4)(x) = 4,5626 e -1,15x · ( -1,15 ) = -5,247 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 · ( -3 e -1,15x )

-347,414 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -7 ) · e -0,8x -9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -7 ) · e -0,8x -9

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x -5 ( x -7 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= -5 e -0,8x -5 ( x -7 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= -5 e -0,8x +4 ( x -7 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( -5 +4x -28 )

= e -0,8x · ( 4x -33 )

= ( 4x -33 ) · e -0,8x