Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -1 + 3 4 e 2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -1 + 3 4 e 2x

f'(x)= 0 + 3 4 e 2x · 2

= 3 2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 2 + x ) · e -2x +2

f'(x)= ( 10x +1 ) · e -2x +2 + ( 5 x 2 + x ) · e -2x +2 · ( -2 )

= ( 10x +1 ) · e -2x +2 + ( 5 x 2 + x ) · ( -2 e -2x +2 )

= ( 10x +1 ) · e -2x +2 -2 ( 5 x 2 + x ) · e -2x +2

= e -2x +2 · ( -10 x 2 -2x +10x +1 )

= e -2x +2 · ( -10 x 2 +8x +1 )

= ( -10 x 2 +8x +1 ) · e -2x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e - x 3 -3 · ( -3 x 2 )

= -6 · e - x 3 -3 x 2

= -6 x 2 e - x 3 -3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 x 3 -2 · ( 3 x 2 +0 )

= 1 x 3 -2 · ( 3 x 2 )

= 3 x 2 x 3 -2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +7 ) · sin( x 3 )

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

= 2⋅ sin( x 3 ) + ( 2x +7 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= 2⋅ sin( x 3 ) +3 ( 2x +7 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 60-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

f'(x) = e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,95 e -0,95x

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = -0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 60-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 60 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 60

Somit gilt für die 60-te Ableitung:

f(60)(x) = ( -0,95 ) 60 · e -0,95x

≈ 0,046 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +5 ) · e -0,6x +6

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

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

= - e -0,6x +0,6 ( x +5 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -1 +0,6x +3 )

= e -0,6x · ( 0,6x +2 )

= ( 0,6x +2 ) · e -0,6x