Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 + e x

f'(x)= 0 + e x

= e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= - e x -3 · 1 +12 x 3

= - e x -3 +12 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 e - x 2 +3 · ( -2x )

= -4 · e - x 2 +3 x

= -4 x e - x 2 +3

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -4x +5 )

f'(x)= 1 -4x +5 · ( -4 +0 )

= 1 -4x +5 · ( -4 )

= - 4 -4x +5

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 2x -8 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x -8 ) · e -3x

f'(x)= ( 2 +0 ) · e -3x + ( 2x -8 ) · e -3x · ( -3 )

= 2 e -3x + ( 2x -8 ) · ( -3 e -3x )

= 2 e -3x -3 ( 2x -8 ) · e -3x

= e -3x · ( 2 -6x +24 )

= e -3x · ( -6x +26 )

= ( -6x +26 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 86-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 86-te Ableitung:

f(86)(x) = - e -x · ( -x +86 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -6 ) · e -0,2x +8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -6 ) · e -0,2x +8

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +5 ( x -6 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0

= 5 e -0,2x +5 ( x -6 ) · ( -0,2 e -0,2x )

= 5 e -0,2x - ( x -6 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 5 - x +6 )

= e -0,2x · ( -x +11 )

= ( -x +11 ) · e -0,2x