Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e 2x

f'(x)= 3 e 2x · 2

= 6 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -x +1 ) · e -3x

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

= - e -3x + ( -x +1 ) · ( -3 e -3x )

= - e -3x -3 ( -x +1 ) · e -3x

= e -3x · ( -1 +3x -3 )

= e -3x · ( 3x -4 )

= ( 3x -4 ) · e -3x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( - x 4 -3 ) · e x

f'(x)= ( -4 x 3 +0 ) · e x + ( - x 4 -3 ) · e x

= ( - x 4 -3 ) · e x -4 x 3 · e x

= e x · ( - x 4 -3 -4 x 3 )

= e x · ( - x 4 -4 x 3 -3 )

= ( - x 4 -4 x 3 -3 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -2 3x · 3

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +1 ) · sin( -3x )

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

= 2x · sin( -3x ) + ( x 2 +1 ) · ( -3 cos( -3x ) )

= 2 x · sin( -3x ) -3 ( x 2 +1 ) · cos( -3x )

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)= 5 ( x +7 ) · e -0,8x -6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +7 ) · e -0,8x -6

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +5 ( x +7 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= 5 e -0,8x +5 ( x +7 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= 5 e -0,8x -4 ( x +7 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( 5 -4x -28 )

= e -0,8x · ( -4x -23 )

= ( -4x -23 ) · e -0,8x