Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 2 e 2x · 2

= 4 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 2 sin( x ) +3 e -x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 2 sin( x ) +3 e -x -5

f'(x)= 9 2 cos( x ) + 3 e -x -5 · ( -1 )

= 9 2 cos( x ) -3 e -x -5

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)= ln( - x 3 +4 x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 - x 3 +4 x 2 · ( -3 x 2 +8x )

= -3 x 2 +8x - x 3 +4 x 2

= - 1 · ( 3x -8 ) - x · ( x -4 )

= -( 3x -8 ) - x · ( x -4 )

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x +1 ) · e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x +1 ) · e -2x

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

= 3 e -2x + ( 3x +1 ) · ( -2 e -2x )

= 3 e -2x -2 ( 3x +1 ) · e -2x

= e -2x · ( 3 -6x -2 )

= e -2x · ( -6x +1 )

= ( -6x +1 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 31-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -1,15x

f'(x) = 3 e -1,15x · ( -1,15 ) = -3,45 e -1,15x

f''(x) = -3,45 e -1,15x · ( -1,15 ) = 3,9675 e -1,15x

f'''(x) = 3,9675 e -1,15x · ( -1,15 ) = -4,5626 e -1,15x

f(4)(x) = -4,5626 e -1,15x · ( -1,15 ) = 5,247 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 31-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 31 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 31

Somit gilt für die 31-te Ableitung:

f(31)(x) = ( -1,15 ) 31 · 3 e -1,15x

-228,431 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -4 ) · e -0,4x +7x

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

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

= 4 e -0,4x -1,6 ( x -4 ) · e -0,4x +7

= e -0,4x · ( 4 -1,6x +6,4 ) +7

= 7 + ( -1,6x +4 +6,4 ) · e -0,4x

= 7 + ( -1,6x +10,4 ) · e -0,4x