Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 + e x

f'(x)= 0 + e x

= e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -4x +3

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

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

= 4 x 3 · e -4x +3 -4 x 4 · e -4x +3

= e -4x +3 · ( -4 x 4 +4 x 3 )

= ( -4 x 4 +4 x 3 ) · e -4x +3

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( -2 x 2 -1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -2 x 2 -1 )

f'(x)= 1 -2 x 2 -1 · ( -4x +0 )

= 1 -2 x 2 -1 · ( -4x )

= -4 x -2 x 2 -1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -10 ( e -2x -2 ) 4 · ( e -2x · ( -2 )+0 )

= -10 ( e -2x -2 ) 4 · ( -2 e -2x )

= 20 ( e -2x -2 ) 4 · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 41-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -0,85x

f'(x) = -2 e -0,85x · ( -0,85 ) = 1,7 e -0,85x

f''(x) = 1,7 e -0,85x · ( -0,85 ) = -1,445 e -0,85x

f'''(x) = -1,445 e -0,85x · ( -0,85 ) = 1,2283 e -0,85x

f(4)(x) = 1,2283 e -0,85x · ( -0,85 ) = -1,044 e -0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,85 multipliziert wird. Bei der 41-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 41 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 41

Somit gilt für die 41-te Ableitung:

f(41)(x) = ( -0,85 ) 41 · ( -2 e -0,85x )

0,003 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,2x +5

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +2 ( x +5 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

= 2 e -0,2x +2 ( x +5 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= 2 e -0,2x -0,4 ( x +5 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 2 -0,4x -2 )

= e -0,2x · ( -0,4x +0 )

= e -0,2x · ( -0,4x )

= x · ( -0,4 e -0,2x )