Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 - e -x

f'(x)= 0 - e -x · ( -1 )

= e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= e -x -5 · ( -1 ) +5 x 4

= - e -x -5 +5 x 4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x

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

= 3 x 2 · e -3x + x 3 · ( -3 e -3x )

= 3 x 2 · e -3x -3 x 3 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -3 x 2 +4 · ( -6x +0 )

= 1 -3 x 2 +4 · ( -6x )

= -6 x -3 x 2 +4

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 +5 ) · e -2x

f'(x)= ( 4x +0 ) · e -2x + ( 2 x 2 +5 ) · e -2x · ( -2 )

= 4x · e -2x + ( 2 x 2 +5 ) · ( -2 e -2x )

= 4 x · e -2x -2 ( 2 x 2 +5 ) · e -2x

= e -2x · ( -4 x 2 -10 +4x )

= e -2x · ( -4 x 2 +4x -10 )

= ( -4 x 2 +4x -10 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 44-te Ableitung der Funktion f(x)= e 0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 0,85x

f'(x) = e 0,85x · 0,85 = 0,85 e 0,85x

f''(x) = 0,85 e 0,85x · 0,85 = 0,7225 e 0,85x

f'''(x) = 0,7225 e 0,85x · 0,85 = 0,6141 e 0,85x

f(4)(x) = 0,6141 e 0,85x · 0,85 = 0,522 e 0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,85 multipliziert wird. Bei der 44-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 44 mal mit 0,85 multipliziert, also insgeamt mit 0,85 44

Somit gilt für die 44-te Ableitung:

f(44)(x) = 0,85 44 · e 0,85x

≈ 0,001 e 0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -7 ) · e -0,9x -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -7 ) · e -0,9x -3x

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -4 ( x -7 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) -3

= -4 e -0,9x -4 ( x -7 ) · ( -0,9 e -0,9x ) -3

= -4 e -0,9x +3,6 ( x -7 ) · e -0,9x -3

= e -0,9x · ( -4 +3,6x -25,2 ) -3

= -3 + ( 3,6x -4 -25,2 ) · e -0,9x

= -3 + ( 3,6x -29,2 ) · e -0,9x