Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 3 4 x

f'(x)= -3 e 3 4 x · 3 4

= - 9 4 e 3 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -2x +5

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

= 2 x · e -2x +5 + x 2 · ( -2 e -2x +5 )

= 2 x · e -2x +5 -2 x 2 · e -2x +5

= e -2x +5 · ( -2 x 2 +2x )

= ( -2 x 2 +2x ) · e -2x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 3x

f'(x)= 5 x 4 · e 3x + x 5 · e 3x · 3

= 5 x 4 · e 3x + x 5 · 3 e 3x

= 5 x 4 · e 3x +3 x 5 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 5 +5 x 4 )

= ( 3 x 5 +5 x 4 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ln( 7x )

f'(x)= 4 7x · 7

= 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +2 ) · e -2x

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

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

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 +2 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 -4 +2x )

= e -2x · ( -2 x 2 +2x -4 )

= ( -2 x 2 +2x -4 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 85-te Ableitung der Funktion f(x)= - e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = - e -x

f'(x) = - e -x · ( -1 ) = e -x

f''(x) = e -x · ( -1 ) = - e -x

f'''(x) = - e -x · ( -1 ) = e -x

f(4)(x) = e -x · ( -1 ) = - 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 negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 85-te Ableitung:

f(85)(x) = e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +6 ) · e -0,6x +8x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +6 ) · e -0,6x +8x

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +3 ( x +6 ) · e -0,6x · ( -0,6 ) +8

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

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

= e -0,6x · ( 3 -1,8x -10,8 ) +8

= 8 + ( -1,8x +3 -10,8 ) · e -0,6x

= 8 + ( -1,8x -7,8 ) · e -0,6x