Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 7 4 x

f'(x)= e 7 4 x · 7 4

= 7 4 e 7 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 4 +2x ) · e -2x

f'(x)= ( -8 x 3 +2 ) · e -2x + ( -2 x 4 +2x ) · e -2x · ( -2 )

= ( -8 x 3 +2 ) · e -2x + ( -2 x 4 +2x ) · ( -2 e -2x )

= ( -8 x 3 +2 ) · e -2x -2 ( -2 x 4 +2x ) · e -2x

= e -2x · ( 4 x 4 -4x -8 x 3 +2 )

= e -2x · ( 4 x 4 -8 x 3 -4x +2 )

= ( 4 x 4 -8 x 3 -4x +2 ) · e -2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3 x 3 +4

f'(x)= e 3 x 3 +4 · 9 x 2

= 9 · e 3 x 3 +4 x 2

= 9 x 2 e 3 x 3 +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( x +5 )

f'(x)= 1 x +5 · ( 1 +0 )

= 1 x +5 · ( 1 )

= 1 x +5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · sin( x 2 )

f'(x)= 3 x 2 · sin( x 2 ) + x 3 · cos( x 2 ) · 2x

= 3 x 2 · sin( x 2 ) + x 3 · 2 cos( x 2 ) x

= 3 x 2 · sin( x 2 ) +2 x 3 cos( x 2 ) x

= 3 x 2 · sin( x 2 ) +2 x 4 · cos( x 2 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 83-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e -x

f'(x) = -5 e -x · ( -1 ) = 5 e -x

f''(x) = 5 e -x · ( -1 ) = -5 e -x

f'''(x) = -5 e -x · ( -1 ) = 5 e -x

f(4)(x) = 5 e -x · ( -1 ) = -5 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 83-te Ableitung:

f(83)(x) = 5 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= - ( x -7 ) · e -0,7x -9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= - ( x -7 ) · e -0,7x -9x

f'(x)= - ( 1 +0 ) · e -0,7x - ( x -7 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) -9

= - e -0,7x - ( x -7 ) · ( -0,7 e -0,7x ) -9

= - e -0,7x +0,7 ( x -7 ) · e -0,7x -9

= e -0,7x · ( -1 +0,7x -4,9 ) -9

= -9 + ( 0,7x -1 -4,9 ) · e -0,7x

= -9 + ( 0,7x -5,9 ) · e -0,7x