Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e -2x

f'(x)= - e -2x · ( -2 )

= 2 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - 2 x 4 -2 e 3x +4 - x

= -2 x -4 -2 e 3x +4 - x 1 2

=> f'(x) = 8 x -5 -2 e 3x +4 · 3 - 1 2 x - 1 2

f'(x)= 8 x 5 -2 e 3x +4 · 3 - 1 2 x

= 8 x 5 -6 e 3x +4 - 1 2 x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · x 2

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

= - e -x x 2 +2 · e -x x

= e -x · ( - x 2 +2x )

= ( - x 2 +2x ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( x 3 +3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( x 3 +3x )

f'(x)= 1 x 3 +3x · ( 3 x 2 +3 )

= 3 x 2 +3 x 3 +3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 3 · sin( x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · sin( x 2 )

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

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

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

= 3 x 2 · sin( x 2 ) +2 x 4 · cos( x 2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 46-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 46-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 46 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 46

Somit gilt für die 46-te Ableitung:

f(46)(x) = ( -0,9 ) 46 · e -0,9x

≈ 0,008 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -2 ) · e -0,3x -5

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

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

= 2 e -0,3x -0,6 ( x -2 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 2 -0,6x +1,2 )

= e -0,3x · ( -0,6x +3,2 )

= ( -0,6x +3,2 ) · e -0,3x