Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 1 + 2 3 e 5 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 1 + 2 3 e 5 7 x

f'(x)= 0 + 2 3 e 5 7 x · 5 7

= 10 21 e 5 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 sin( x ) +3 e x -2

f'(x)= -2 cos( x ) + 3 e x -2 · 1

= -2 cos( x ) +3 e x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x · x 3

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

= -2 · e -2x x 3 +3 · e -2x x 2

= e -2x · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -2 x 2 +2 · ( -4x +0 )

= 1 -2 x 2 +2 · ( -4x )

= -4 x -2 x 2 +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 -6 ) · sin( -2x )

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

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 56-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -1,1x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e -1,1x

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

f''(x) = -4,4 e -1,1x · ( -1,1 ) = 4,84 e -1,1x

f'''(x) = 4,84 e -1,1x · ( -1,1 ) = -5,324 e -1,1x

f(4)(x) = -5,324 e -1,1x · ( -1,1 ) = 5,8564 e -1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,1 multipliziert wird. Bei der 56-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 56 mal mit -1,1 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,1 ) 56

Somit gilt für die 56-te Ableitung:

f(56)(x) = ( -1,1 ) 56 · 4 e -1,1x

831,86 e -1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -6 ) · e -0,7x -7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -6 ) · e -0,7x -7x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,7x +5 ( x -6 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) -7

= 5 e -0,7x +5 ( x -6 ) · ( -0,7 e -0,7x ) -7

= 5 e -0,7x -3,5 ( x -6 ) · e -0,7x -7

= e -0,7x · ( 5 -3,5x +21 ) -7

= -7 + ( -3,5x +5 +21 ) · e -0,7x

= -7 + ( -3,5x +26 ) · e -0,7x