Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 + 1 3 e 7 5 x · 7 5

= 7 15 e 7 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= 3 x 1 2 +2 e x +1

=> f'(x) = 3 2 x - 1 2 + 2 e x +1 · 1

f'(x)= 3 2 x + 2 e x +1 · 1

= 3 2 x +2 e x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · x 3

f'(x)= e 3x · 3 · x 3 + e 3x · 3 x 2

= 3 · e 3x x 3 +3 · e 3x x 2

= e 3x · ( 3 x 3 +3 x 2 )

= ( 3 x 3 +3 x 2 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 - x 3 +2 · ( -3 x 2 +0 )

= 1 - x 3 +2 · ( -3 x 2 )

= -3 x 2 - x 3 +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +4 ) · sin( 2x )

f'(x)= ( 2x +0 ) · sin( 2x ) + ( x 2 +4 ) · cos( 2x ) · 2

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

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

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 31-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 31-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 31 mal mit -0,85 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,85 ) 31

Somit gilt für die 31-te Ableitung:

f(31)(x) = ( -0,85 ) 31 · e -0,85x

-0,006 e -0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x -3 ) · e -0,5x -4x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -3 ) · e -0,5x -4x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +2 ( x -3 ) · e -0,5x · ( -0,5 ) -4

= 2 e -0,5x +2 ( x -3 ) · ( -0,5 e -0,5x ) -4

= 2 e -0,5x - ( x -3 ) · e -0,5x -4

= e -0,5x · ( 2 - x +3 ) -4

= -4 + ( -x +2 +3 ) · e -0,5x

= -4 + ( -x +5 ) · e -0,5x