Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e -x

f'(x)= - e -x · ( -1 )

= e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -5 x 4 -3x ) · e 2x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 4 -3x ) · e 2x -5

f'(x)= ( -20 x 3 -3 ) · e 2x -5 + ( -5 x 4 -3x ) · e 2x -5 · 2

= ( -20 x 3 -3 ) · e 2x -5 + ( -5 x 4 -3x ) · 2 e 2x -5

= ( -20 x 3 -3 ) · e 2x -5 +2 ( -5 x 4 -3x ) · e 2x -5

= e 2x -5 · ( -10 x 4 -6x -20 x 3 -3 )

= e 2x -5 · ( -10 x 4 -20 x 3 -6x -3 )

= ( -10 x 4 -20 x 3 -6x -3 ) · e 2x -5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e x 3 +5

f'(x)= - e x 3 +5 · 3 x 2

= -3 · e x 3 +5 x 2

= -3 x 2 e x 3 +5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 6 ln( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 6 ln( 2x )

f'(x)= 6 2x · 2

= 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2⋅ sin( -3 x 2 -3 )

f'(x)= -2⋅ cos( -3 x 2 -3 ) · ( -6x +0 )

= -2⋅ cos( -3 x 2 -3 ) · ( -6x )

= 12 cos( -3 x 2 -3 ) x

= 12 x · cos( -3 x 2 -3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 84-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 84-te Ableitung:

f(84)(x) = - e -x · ( -x +84 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x +1 ) · e -0,9x +8x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x +1 ) · e -0,9x +8x

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -4 ( x +1 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) +8

= -4 e -0,9x -4 ( x +1 ) · ( -0,9 e -0,9x ) +8

= -4 e -0,9x +3,6 ( x +1 ) · e -0,9x +8

= e -0,9x · ( -4 +3,6x +3,6 ) +8

= 8 + ( 3,6x -4 +3,6 ) · e -0,9x

= 8 + ( 3,6x -0,4 ) · e -0,9x