Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 + 5 8 e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 + 5 8 e x

f'(x)= 0 + 5 8 e x

= 5 8 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 3x -4

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

= 3 x 2 · e 3x -4 + x 3 · 3 e 3x -4

= 3 x 2 · e 3x -4 +3 x 3 · e 3x -4

= e 3x -4 · ( 3 x 3 +3 x 2 )

= ( 3 x 3 +3 x 2 ) · e 3x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 2x

f'(x)= 4 x 3 · e 2x + x 4 · e 2x · 2

= 4 x 3 · e 2x + x 4 · 2 e 2x

= 4 x 3 · e 2x +2 x 4 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 4 +4 x 3 )

= ( 2 x 4 +4 x 3 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ln( 6x )

f'(x)= 4 6x · 6

= 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +7 ) · sin( -2x )

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

= 2x · sin( -2x ) + ( x 2 +7 ) · ( -2 cos( -2x ) )

= 2 x · sin( -2x ) -2 ( x 2 +7 ) · cos( -2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 30-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 30-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 30 mal mit 0,85 multipliziert, also insgeamt mit 0,85 30

Somit gilt für die 30-te Ableitung:

f(30)(x) = 0,85 30 · e 0,85x

0,008 e 0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -4 ) · e -0,5x +2

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

= - e -0,5x - ( x -4 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= - e -0,5x +0,5 ( x -4 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( -1 +0,5x -2 )

= e -0,5x · ( 0,5x -3 )

= ( 0,5x -3 ) · e -0,5x