Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 +2 e 7 5 x

f'(x)= 0 + 2 e 7 5 x · 7 5

= 14 5 e 7 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 2x

f'(x)= 2x · e 2x + x 2 · e 2x · 2

= 2 x · e 2x + x 2 · 2 e 2x

= 2 x · e 2x +2 x 2 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 2 +2x )

= ( 2 x 2 +2x ) · e 2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e x -4

f'(x)= -2 e x -4 · 1

= -2 e x -4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ln( 6x )

f'(x)= -1 6x · 6

= - 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -10 ( e 2x -4 ) 4 · ( e 2x · 2 +0 )

= -10 ( e 2x -4 ) 4 · ( 2 e 2x )

= -20 ( e 2x -4 ) 4 · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 92-te Ableitung der Funktion f(x)= x · e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = x · e -x

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

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

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

f(4)(x) = e -x · ( -1 ) · ( -x +3 ) + e -x · ( -1 +0 ) = - e -x · ( -x +4 )

...

Wir erkennen, dass mit jeder Ableitung die hintere Zahl in der Klammer um 1 wächst. Außerdem ändert sich mit jeder Ableitung das Vorzeichen. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 92-te Ableitung:

f(92)(x) = - e -x · ( -x +92 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x +6 ) · e -0,4x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x +6 ) · e -0,4x +3x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +4 ( x +6 ) · e -0,4x · ( -0,4 ) +3

= 4 e -0,4x +4 ( x +6 ) · ( -0,4 e -0,4x ) +3

= 4 e -0,4x -1,6 ( x +6 ) · e -0,4x +3

= e -0,4x · ( 4 -1,6x -9,6 ) +3

= 3 + ( -1,6x +4 -9,6 ) · e -0,4x

= 3 + ( -1,6x -5,6 ) · e -0,4x