Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 + 4 5 e 5 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 + 4 5 e 5 8 x

f'(x)= 0 + 4 5 e 5 8 x · 5 8

= 1 2 e 5 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= - e 2x -2 -5 x -4

=> f'(x) = - e 2x -2 · 2 +20 x -5

f'(x)= - e 2x -2 · 2 + 20 x 5

= -2 e 2x -2 + 20 x 5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 3x

f'(x)= 5 x 4 · e 3x + x 5 · e 3x · 3

= 5 x 4 · e 3x + x 5 · 3 e 3x

= 5 x 4 · e 3x +3 x 5 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 5 +5 x 4 )

= ( 3 x 5 +5 x 4 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 - x 2 -3 · ( -2x +0 )

= 1 - x 2 -3 · ( -2x )

= -2 x - x 2 -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2 x 2 +1 ) · e -2x

f'(x)= ( 4x +0 ) · e -2x + ( 2 x 2 +1 ) · e -2x · ( -2 )

= 4x · e -2x + ( 2 x 2 +1 ) · ( -2 e -2x )

= 4 x · e -2x -2 ( 2 x 2 +1 ) · e -2x

= e -2x · ( -4 x 2 -2 +4x )

= e -2x · ( -4 x 2 +4x -2 )

= ( -4 x 2 +4x -2 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 83-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e -x

f'(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f''(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

f'''(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f(4)(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 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 positiv, bei den ungeraden negativ .

Somit gilt für die 83-te Ableitung:

f(83)(x) = -4 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +2 ) · e -0,2x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +2 ) · e -0,2x +6

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -4 ( x +2 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

= -4 e -0,2x -4 ( x +2 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= -4 e -0,2x +0,8 ( x +2 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( -4 +0,8x +1,6 )

= e -0,2x · ( 0,8x -2,4 )

= ( 0,8x -2,4 ) · e -0,2x