Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e 7 5 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 7 5 x

f'(x)= -3 e 7 5 x · 7 5

= - 21 5 e 7 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -3x

f'(x)= 5 x 4 · e -3x + x 5 · e -3x · ( -3 )

= 5 x 4 · e -3x + x 5 · ( -3 e -3x )

= 5 x 4 · e -3x -3 x 5 · e -3x

= e -3x · ( 5 x 4 -3 x 5 )

= e -3x · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e 3 x 2 +2 · 6x

= 12 · e 3 x 2 +2 x

= 12 x e 3 x 2 +2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 4 x 3 -3x · ( 12 x 2 -3 )

= 12 x 2 -3 4 x 3 -3x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -6 ) · cos( -3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -6 ) · cos( -3x )

f'(x)= ( 3 +0 ) · cos( -3x ) + ( 3x -6 ) · ( - sin( -3x ) · ( -3 ) )

= 3 cos( -3x ) + ( 3x -6 ) · 3 sin( -3x )

= 3 cos( -3x ) +3 ( 3x -6 ) · sin( -3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 65-te Ableitung der Funktion f(x)= 5 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 5 e -0,9x

f'(x) = 5 e -0,9x · ( -0,9 ) = -4,5 e -0,9x

f''(x) = -4,5 e -0,9x · ( -0,9 ) = 4,05 e -0,9x

f'''(x) = 4,05 e -0,9x · ( -0,9 ) = -3,645 e -0,9x

f(4)(x) = -3,645 e -0,9x · ( -0,9 ) = 3,2805 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 65-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 65 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 65

Somit gilt für die 65-te Ableitung:

f(65)(x) = ( -0,9 ) 65 · 5 e -0,9x

-0,005 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +4 ) · e -0,2x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +4 ) · e -0,2x -4

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +3 ( x +4 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

= 3 e -0,2x +3 ( x +4 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= 3 e -0,2x -0,6 ( x +4 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( -0,6x -2,4 +3 )

= e -0,2x · ( -0,6x +0,6 )

= ( -0,6x +0,6 ) · e -0,2x