Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 -2 e 2x

f'(x)= 0 -2 e 2x · 2

= -4 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 4x +5 ) · e -x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 4x +5 ) · e -x -3

f'(x)= ( 4 +0 ) · e -x -3 + ( 4x +5 ) · e -x -3 · ( -1 )

= 4 e -x -3 + ( 4x +5 ) · ( - e -x -3 )

= 4 e -x -3 - ( 4x +5 ) · e -x -3

= e -x -3 · ( -4x -5 +4 )

= e -x -3 · ( -4x -1 )

= ( -4x -1 ) · e -x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -3x

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

= 2 x · e -3x + x 2 · ( -3 e -3x )

= 2 x · e -3x -3 x 2 · e -3x

= e -3x · ( 2x -3 x 2 )

= e -3x · ( -3 x 2 +2x )

= ( -3 x 2 +2x ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -4 x 2 -5 )

f'(x)= 1 -4 x 2 -5 · ( -8x +0 )

= 1 -4 x 2 -5 · ( -8x )

= -8 x -4 x 2 -5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +6 ) · sin( -2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +6 ) · sin( -2x )

f'(x)= ( 1 +0 ) · sin( -2x ) + ( x +6 ) · cos( -2x ) · ( -2 )

= sin( -2x ) + ( x +6 ) · ( -2 cos( -2x ) )

= sin( -2x ) -2 ( x +6 ) · cos( -2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 62-te Ableitung der Funktion f(x)= 5 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 5 e -0,9x

f'(x) = 5 e -0,9x · ( -0,9 ) = -4,5 e -0,9x

f''(x) = -4,5 e -0,9x · ( -0,9 ) = 4,05 e -0,9x

f'''(x) = 4,05 e -0,9x · ( -0,9 ) = -3,645 e -0,9x

f(4)(x) = -3,645 e -0,9x · ( -0,9 ) = 3,2805 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 62-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 62 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 62

Somit gilt für die 62-te Ableitung:

f(62)(x) = ( -0,9 ) 62 · 5 e -0,9x

0,007 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x -6 ) · e -0,1x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -6 ) · e -0,1x +6x

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

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

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

= e -0,1x · ( 0,1x -0,6 -1 ) +6

= 6 + ( 0,1x -0,6 -1 ) · e -0,1x

= 6 + ( 0,1x -1,6 ) · e -0,1x