Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 + 1 3 e 6 5 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 + 1 3 e 6 5 x

f'(x)= 0 + 1 3 e 6 5 x · 6 5

= 2 5 e 6 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 5x -5

f'(x)= 3 x 2 · e 5x -5 + x 3 · e 5x -5 · 5

= 3 x 2 · e 5x -5 + x 3 · 5 e 5x -5

= 3 x 2 · e 5x -5 +5 x 3 · e 5x -5

= e 5x -5 · ( 5 x 3 +3 x 2 )

= ( 5 x 3 +3 x 2 ) · e 5x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 3 x 2 +5

f'(x)= -3 e 3 x 2 +5 · 6x

= -18 · e 3 x 2 +5 x

= -18 x e 3 x 2 +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 4x · 4

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -5 ) · e -3x

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

= 2x · e -3x + ( x 2 -5 ) · ( -3 e -3x )

= 2 x · e -3x -3 ( x 2 -5 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 x 2 +15 +2x )

= e -3x · ( -3 x 2 +2x +15 )

= ( -3 x 2 +2x +15 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -x

f'(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f''(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

f'''(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f(4)(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 79-te Ableitung:

f(79)(x) = 2 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +1 ) · e -0,5x -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +1 ) · e -0,5x -2x

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

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

= e -0,5x -0,5 ( x +1 ) · e -0,5x -2

= e -0,5x · ( 1 -0,5x -0,5 ) -2

= -2 + ( -0,5x +1 -0,5 ) · e -0,5x

= -2 + ( -0,5x +0,5 ) · e -0,5x