Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 +2 e -x

f'(x)= 0 + 2 e -x · ( -1 )

= -2 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= e -2x · ( -2 ) · ( -2x +1 ) + e -2x · ( -2 +0 )

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

= -2 · e -2x ( -2x +1 ) -2 e -2x

= e -2x · ( 4x -2 -2 )

= e -2x · ( 4x -4 )

= ( 4x -4 ) · e -2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 e x 3 -4 · 3 x 2

= -6 · e x 3 -4 x 2

= -6 x 2 e x 3 -4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -2 x 2 -3 · ( -4x +0 )

= 1 -2 x 2 -3 · ( -4x )

= -4 x -2 x 2 -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 4 · sin( x +1 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · sin( x +1 )

f'(x)= 4 x 3 · sin( x +1 ) + x 4 · cos( x +1 )

= 4 x 3 · sin( x +1 ) + x 4 · cos( x +1 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 90-te Ableitung der Funktion f(x)= x · e x .

Lösung einblenden

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

f(x) = x · e x

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

f''(x) = e x · ( x +1 ) + e x · ( 1 +0 ) = e x · ( x +2 )

f'''(x) = e x · ( x +2 ) + e x · ( 1 +0 ) = e x · ( x +3 )

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

...

Wir erkennen, dass mit jeder Ableitung die hintere Zahl in der Klammer um 1 wächst.

Somit gilt für die 90-te Ableitung:

f(90)(x) = e x · ( x +90 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x -6 ) · e -0,1x -5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x -6 ) · e -0,1x -5x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,1x +3 ( x -6 ) · e -0,1x · ( -0,1 ) -5

= 3 e -0,1x +3 ( x -6 ) · ( -0,1 e -0,1x ) -5

= 3 e -0,1x -0,3 ( x -6 ) · e -0,1x -5

= e -0,1x · ( -0,3x +1,8 +3 ) -5

= -5 + ( -0,3x +1,8 +3 ) · e -0,1x

= -5 + ( -0,3x +4,8 ) · e -0,1x