Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 - e 2 3 x

f'(x)= 0 - e 2 3 x · 2 3

= - 2 3 e 2 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e x +4

f'(x)= 5 x 4 · e x +4 + x 5 · e x +4 · 1

= 5 x 4 · e x +4 + x 5 · e x +4

= e x +4 · ( x 5 +5 x 4 )

= ( x 5 +5 x 4 ) · e x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -x · x 4

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

= - e -x x 4 +4 · e -x x 3

= e -x · ( - x 4 +4 x 3 )

= ( - x 4 +4 x 3 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -5 x 2 -1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5 x 2 -1 )

f'(x)= 1 -5 x 2 -1 · ( -10x +0 )

= 1 -5 x 2 -1 · ( -10x )

= -10 x -5 x 2 -1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x +4 ) · cos( x 2 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +4 ) · cos( x 2 )

f'(x)= ( 2 +0 ) · cos( x 2 ) + ( 2x +4 ) · ( - sin( x 2 ) · 2x )

= 2 cos( x 2 ) + ( 2x +4 ) · ( -2 sin( x 2 ) x )

= 2 cos( x 2 ) -2 ( 2x +4 ) sin( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,05x

f'(x) = e -1,05x · ( -1,05 ) = -1,05 e -1,05x

f''(x) = -1,05 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,1025 e -1,05x

f'''(x) = 1,1025 e -1,05x · ( -1,05 ) = -1,1576 e -1,05x

f(4)(x) = -1,1576 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,2155 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 80-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 80 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 80

Somit gilt für die 80-te Ableitung:

f(80)(x) = ( -1,05 ) 80 · e -1,05x

49,561 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x +1 ) · e -0,3x -7 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +1 ) · e -0,3x -7

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +5 ( x +1 ) · e -0,3x · ( -0,3 )+0

= 5 e -0,3x +5 ( x +1 ) · ( -0,3 e -0,3x )

= 5 e -0,3x -1,5 ( x +1 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 5 -1,5x -1,5 )

= e -0,3x · ( -1,5x +3,5 )

= ( -1,5x +3,5 ) · e -0,3x