Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e 1 3 x

f'(x)= - e 1 3 x · 1 3

= - 1 3 e 1 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= e x +1 +2 x 2 +4⋅ sin( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= e x +1 +2 x 2 +4⋅ sin( x )

f'(x)= e x +1 · 1 +4x +4⋅ cos( x )

= e x +1 +4x +4⋅ cos( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -2 x 4 -2x ) · e -2x

f'(x)= ( -8 x 3 -2 ) · e -2x + ( -2 x 4 -2x ) · e -2x · ( -2 )

= ( -8 x 3 -2 ) · e -2x + ( -2 x 4 -2x ) · ( -2 e -2x )

= ( -8 x 3 -2 ) · e -2x -2 ( -2 x 4 -2x ) · e -2x

= e -2x · ( 4 x 4 +4x -8 x 3 -2 )

= e -2x · ( 4 x 4 -8 x 3 +4x -2 )

= ( 4 x 4 -8 x 3 +4x -2 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( 7x )

f'(x)= 5 7x · 7

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -5 ) · sin( x 3 )

f'(x)= ( 3 +0 ) · sin( x 3 ) + ( 3x -5 ) · cos( x 3 ) · 3 x 2

= 3⋅ sin( x 3 ) + ( 3x -5 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= 3⋅ sin( x 3 ) +3 ( 3x -5 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 67-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,05x

f'(x) = e -1,05x · ( -1,05 ) = -1,05 e -1,05x

f''(x) = -1,05 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,1025 e -1,05x

f'''(x) = 1,1025 e -1,05x · ( -1,05 ) = -1,1576 e -1,05x

f(4)(x) = -1,1576 e -1,05x · ( -1,05 ) = 1,2155 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 67-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 67 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 67

Somit gilt für die 67-te Ableitung:

f(67)(x) = ( -1,05 ) 67 · e -1,05x

≈ -26,283 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +3 ) · e -0,5x -3x

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

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

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

= e -0,5x · ( -5 +2,5x +7,5 ) -3

= -3 + ( 2,5x -5 +7,5 ) · e -0,5x

= -3 + ( 2,5x +2,5 ) · e -0,5x