Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 3x

f'(x)= -3 e 3x · 3

= -9 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x +3

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

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

= 3 x 2 · e -x +3 - x 3 · e -x +3

= e -x +3 · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( -3x +3 ) · e 3x

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

= -3 e 3x + ( -3x +3 ) · 3 e 3x

= -3 e 3x +3 ( -3x +3 ) · e 3x

= e 3x · ( -3 -9x +9 )

= e 3x · ( -9x +6 )

= ( -9x +6 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ln( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( 3x )

f'(x)= 5 3x · 3

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · sin( -3x )

f'(x)= 4 x 3 · sin( -3x ) + x 4 · cos( -3x ) · ( -3 )

= 4 x 3 · sin( -3x ) + x 4 · ( -3⋅ cos( -3x ) )

= 4 x 3 · sin( -3x ) -3 x 4 · cos( -3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 78-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

f'(x) = e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,95 e -0,95x

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = -0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 78-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 78 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 78

Somit gilt für die 78-te Ableitung:

f(78)(x) = ( -0,95 ) 78 · e -0,95x

≈ 0,018 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 ( x +2 ) · e -0,1x +3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 ( x +2 ) · e -0,1x +3x

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

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

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

= e -0,1x · ( -3 +0,3x +0,6 ) +3

= 3 + ( 0,3x -3 +0,6 ) · e -0,1x

= 3 + ( 0,3x -2,4 ) · e -0,1x