Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 + 9 8 e 8 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 + 9 8 e 8 7 x

f'(x)= 0 + 9 8 e 8 7 x · 8 7

= 9 7 e 8 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 3 · e 2x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 2x +5

f'(x)= 3 x 2 · e 2x +5 + x 3 · e 2x +5 · 2

= 3 x 2 · e 2x +5 + x 3 · 2 e 2x +5

= 3 x 2 · e 2x +5 +2 x 3 · e 2x +5

= e 2x +5 · ( 2 x 3 +3 x 2 )

= ( 2 x 3 +3 x 2 ) · e 2x +5

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( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( x )

f'(x)= 1 x · 1

= 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +4 ) · e -2x

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

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

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 +4 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 -8 +2x )

= e -2x · ( -2 x 2 +2x -8 )

= ( -2 x 2 +2x -8 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 35-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 35-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 35 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 35

Somit gilt für die 35-te Ableitung:

f(35)(x) = ( -0,85 ) 35 · e -0,85x

≈ -0,003 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -6 ) · e -0,9x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -6 ) · e -0,9x +6

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -5 ( x -6 ) · e -0,9x · ( -0,9 )+0

= -5 e -0,9x -5 ( x -6 ) · ( -0,9 e -0,9x )

= -5 e -0,9x +4,5 ( x -6 ) · e -0,9x

= e -0,9x · ( -5 +4,5x -27 )

= e -0,9x · ( 4,5x -32 )

= ( 4,5x -32 ) · e -0,9x