Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 3 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 3 e -2x

f'(x)= 1 3 e -2x · ( -2 )

= - 2 3 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e x

f'(x)= 3 x 2 · e x + x 3 · e x

= 3 x 2 · e x + x 3 · e x

= e x · ( x 3 +3 x 2 )

= ( x 3 +3 x 2 ) · e x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 e 2 x 3 -3 · 6 x 2

= -18 · e 2 x 3 -3 x 2

= -18 x 2 e 2 x 3 -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( 2 x 2 -5 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( 2 x 2 -5 )

f'(x)= 1 2 x 2 -5 · ( 4x +0 )

= 1 2 x 2 -5 · ( 4x )

= 4 x 2 x 2 -5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - - x 3 -3

= - ( - x 3 -3 ) 1 2

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

f'(x)= - 1 2 - x 3 -3 · ( -3 x 2 +0 )

= - 1 2 - x 3 -3 · ( -3 x 2 )

= 3 2 x 2 - x 3 -3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e -1,05x

f'(x) = 4 e -1,05x · ( -1,05 ) = -4,2 e -1,05x

f''(x) = -4,2 e -1,05x · ( -1,05 ) = 4,41 e -1,05x

f'''(x) = 4,41 e -1,05x · ( -1,05 ) = -4,6305 e -1,05x

f(4)(x) = -4,6305 e -1,05x · ( -1,05 ) = 4,862 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 79-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 79 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 79

Somit gilt für die 79-te Ableitung:

f(79)(x) = ( -1,05 ) 79 · 4 e -1,05x

≈ -188,805 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +4 ) · e -0,5x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +4 ) · e -0,5x +6

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,5x -4 ( x +4 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= -4 e -0,5x -4 ( x +4 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= -4 e -0,5x +2 ( x +4 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( -4 +2x +8 )

= e -0,5x · ( 2x +4 )

= ( 2x +4 ) · e -0,5x