Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e -3x

f'(x)= -3 e -3x · ( -3 )

= 9 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= 2 x 1 3 - e -3x -2

=> f'(x) = 2 3 x - 2 3 - e -3x -2 · ( -3 )

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

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

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 3 e 2 x 3 +2 · 6 x 2

= 18 · e 2 x 3 +2 x 2

= 18 x 2 e 2 x 3 +2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ln( 5x )

f'(x)= 2 5x · 5

= 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -5 ) · sin( x 2 )

f'(x)= ( 3 +0 ) · sin( x 2 ) + ( 3x -5 ) · cos( x 2 ) · 2x

= 3 sin( x 2 ) + ( 3x -5 ) · 2 cos( x 2 ) x

= 3 sin( x 2 ) +2 ( 3x -5 ) cos( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 · ( -1 ) = e -x · ( -x +1 )

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

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

f(4)(x) = e -x · ( -1 ) · ( -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. Außerdem ändert sich mit jeder Ableitung das Vorzeichen. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 89-te Ableitung:

f(89)(x) = e -x · ( -x +89 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +3 ) · e -0,2x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +3 ) · e -0,2x +6x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e -0,2x + ( x +3 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) +6

= e -0,2x + ( x +3 ) · ( -0,2 e -0,2x ) +6

= e -0,2x -0,2 ( x +3 ) · e -0,2x +6

= e -0,2x · ( 1 -0,2x -0,6 ) +6

= 6 + ( -0,2x +1 -0,6 ) · e -0,2x

= 6 + ( -0,2x +0,4 ) · e -0,2x