Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 1 4 x

f'(x)= -2 e 1 4 x · 1 4

= - 1 2 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 4 +3 ) · e 2x +5

f'(x)= ( 12 x 3 +0 ) · e 2x +5 + ( 3 x 4 +3 ) · e 2x +5 · 2

= 12 x 3 · e 2x +5 + ( 3 x 4 +3 ) · 2 e 2x +5

= 12 x 3 · e 2x +5 +2 ( 3 x 4 +3 ) · e 2x +5

= e 2x +5 · ( 6 x 4 +6 +12 x 3 )

= e 2x +5 · ( 6 x 4 +12 x 3 +6 )

= ( 6 x 4 +12 x 3 +6 ) · e 2x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 3x

f'(x)= 4 x 3 · e 3x + x 4 · e 3x · 3

= 4 x 3 · e 3x + x 4 · 3 e 3x

= 4 x 3 · e 3x +3 x 4 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 4 +4 x 3 )

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 4 ln( 4x )

f'(x)= 4 4x · 4

= 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

= -4 ( e 3x +4 ) 3 · ( 3 e 3x )

= -12 ( e 3x +4 ) 3 · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e -x

f'(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

f''(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f'''(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

f(4)(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen positiv, bei den ungeraden negativ .

Somit gilt für die 78-te Ableitung:

f(78)(x) = 2 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +5 ) · e -0,4x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +5 ) · e -0,4x +1

f'(x)= -3 · ( 1 +0 ) · e -0,4x -3 ( x +5 ) · e -0,4x · ( -0,4 )+0

= -3 e -0,4x -3 ( x +5 ) · ( -0,4 e -0,4x )

= -3 e -0,4x +1,2 ( x +5 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( -3 +1,2x +6 )

= e -0,4x · ( 1,2x +3 )

= ( 1,2x +3 ) · e -0,4x