Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 9 8 e x

f'(x)= 9 8 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 3 x 2 + 2 e x -4 · 1

= 3 x 2 +2 e x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -2 x 5 -4 x 2 ) · e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 5 -4 x 2 ) · e 2x

f'(x)= ( -10 x 4 -8x ) · e 2x + ( -2 x 5 -4 x 2 ) · e 2x · 2

= ( -10 x 4 -8x ) · e 2x + ( -2 x 5 -4 x 2 ) · 2 e 2x

= ( -10 x 4 -8x ) · e 2x +2 ( -2 x 5 -4 x 2 ) · e 2x

= e 2x · ( -4 x 5 -8 x 2 + ( -10 x 4 -8x ) )

= e 2x · ( -4 x 5 -10 x 4 -8 x 2 -8x )

= ( -4 x 5 -10 x 4 -8 x 2 -8x ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 2 x 3 -1 )

f'(x)= 1 2 x 3 -1 · ( 6 x 2 +0 )

= 1 2 x 3 -1 · ( 6 x 2 )

= 6 x 2 2 x 3 -1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 -4 ) · e -3x

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

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

= 4 x · e -3x -3 ( 2 x 2 -4 ) · e -3x

= e -3x · ( -6 x 2 +12 +4x )

= e -3x · ( -6 x 2 +4x +12 )

= ( -6 x 2 +4x +12 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 89-te Ableitung:

f(89)(x) = e -x · ( -x +89 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -5 ) · e -0,4x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -5 ) · e -0,4x +6x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +2 ( x -5 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) +6

= 2 e -0,4x +2 ( x -5 ) · ( -0,4 e -0,4x ) +6

= 2 e -0,4x -0,8 ( x -5 ) · e -0,4x +6

= e -0,4x · ( 2 -0,8x +4 ) +6

= 6 + ( -0,8x +2 +4 ) · e -0,4x

= 6 + ( -0,8x +6 ) · e -0,4x