Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 + e 8 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 + e 8 9 x

f'(x)= 0 + e 8 9 x · 8 9

= 8 9 e 8 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -x

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

= 2 x · e -x + x 2 · ( - e -x )

= 2 x · e -x - x 2 · e -x

= e -x · ( - x 2 +2x )

= ( - x 2 +2x ) · e -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)= -7 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( 6x )

f'(x)= -7 6x · 6

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x 2 +7 ) · e 3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +7 ) · e 3x

f'(x)= ( 2x +0 ) · e 3x + ( x 2 +7 ) · e 3x · 3

= 2x · e 3x + ( x 2 +7 ) · 3 e 3x

= 2 x · e 3x +3 ( x 2 +7 ) · e 3x

= e 3x · ( 3 x 2 +21 +2x )

= e 3x · ( 3 x 2 +2x +21 )

= ( 3 x 2 +2x +21 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 93-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 93-te Ableitung:

f(93)(x) = e -x · ( -x +93 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x -5 ) · e -0,7x +9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -5 ) · e -0,7x +9x

f'(x)= - ( 1 +0 ) · e -0,7x - ( x -5 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +9

= - e -0,7x - ( x -5 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +9

= - e -0,7x +0,7 ( x -5 ) · e -0,7x +9

= e -0,7x · ( -1 +0,7x -3,5 ) +9

= 9 + ( 0,7x -1 -3,5 ) · e -0,7x

= 9 + ( 0,7x -4,5 ) · e -0,7x