Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 +2 e 3 4 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 +2 e 3 4 x

f'(x)= 0 + 2 e 3 4 x · 3 4

= 3 2 e 3 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x x 5

f'(x)= e 3x · 3 · x 5 + e 3x · 5 x 4

= 3 · e 3x x 5 +5 · e 3x x 4

= e 3x · ( 3 x 5 +5 x 4 )

= ( 3 x 5 +5 x 4 ) · e 3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 3 e 2 x 3 +2 · 6 x 2

= 18 · e 2 x 3 +2 x 2

= 18 x 2 e 2 x 3 +2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( 6x )

f'(x)= 5 6x · 6

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -3 ) · e -2x

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

= e -2x + ( x -3 ) · ( -2 e -2x )

= e -2x -2 ( x -3 ) · e -2x

= e -2x · ( 1 -2x +6 )

= e -2x · ( -2x +7 )

= ( -2x +7 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 64-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,9x

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

f''(x) = -0,9 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,81 e -0,9x

f'''(x) = 0,81 e -0,9x · ( -0,9 ) = -0,729 e -0,9x

f(4)(x) = -0,729 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,6561 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 64-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 64 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 64

Somit gilt für die 64-te Ableitung:

f(64)(x) = ( -0,9 ) 64 · e -0,9x

0,001 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +3 ) · e -0,7x +9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +3 ) · e -0,7x +9x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,7x +4 ( x +3 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +9

= 4 e -0,7x +4 ( x +3 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +9

= 4 e -0,7x -2,8 ( x +3 ) · e -0,7x +9

= e -0,7x · ( 4 -2,8x -8,4 ) +9

= 9 + ( -2,8x +4 -8,4 ) · e -0,7x

= 9 + ( -2,8x -4,4 ) · e -0,7x