Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 9 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 9 e -2x

f'(x)= 7 9 e -2x · ( -2 )

= - 14 9 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -3x -2

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

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

= 4 x 3 · e -3x -2 -3 x 4 · e -3x -2

= e -3x -2 · ( -3 x 4 +4 x 3 )

= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e -3x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x

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

= 3 x 2 · e -2x + x 3 · ( -2 e -2x )

= 3 x 2 · e -2x -2 x 3 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -3x +2 · ( -3 +0 )

= 1 -3x +2 · ( -3 )

= - 3 -3x +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · sin( 2x )

= x 1 2 · sin( 2x )

=> f'(x) = 1 2 x - 1 2 · sin( 2x ) + x 1 2 · cos( 2x ) · 2

f'(x)= 1 2 x · sin( 2x ) + x · cos( 2x ) · 2

= 1 2 sin( 2x ) x + x · 2⋅ cos( 2x )

= 1 2 sin( 2x ) x +2 x · cos( 2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 38-te Ableitung der Funktion f(x)= - e 0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = - e 0,85x

f'(x) = - e 0,85x · 0,85 = -0,85 e 0,85x

f''(x) = -0,85 e 0,85x · 0,85 = -0,7225 e 0,85x

f'''(x) = -0,7225 e 0,85x · 0,85 = -0,6141 e 0,85x

f(4)(x) = -0,6141 e 0,85x · 0,85 = -0,522 e 0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,85 multipliziert wird. Bei der 38-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 38 mal mit 0,85 multipliziert, also insgeamt mit 0,85 38

Somit gilt für die 38-te Ableitung:

f(38)(x) = 0,85 38 · ( - e 0,85x )

≈ -0,002 e 0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -3 ) · e -0,3x -5

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

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

= e -0,3x -0,3 ( x -3 ) · e -0,3x

= e -0,3x · ( 1 -0,3x +0,9 )

= e -0,3x · ( -0,3x +1,9 )

= ( -0,3x +1,9 ) · e -0,3x