Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 + 7 9 e 1 4 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 + 7 9 e 1 4 x

f'(x)= 0 + 7 9 e 1 4 x · 1 4

= 7 36 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x +1

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

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

= 3 x 2 · e -2x +1 -2 x 3 · e -2x +1

= e -2x +1 · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e x +2

f'(x)= -3 e x +2 · 1

= -3 e x +2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( - x 3 -2 )

f'(x)= 1 - x 3 -2 · ( -3 x 2 +0 )

= 1 - x 3 -2 · ( -3 x 2 )

= -3 x 2 - x 3 -2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -5 ) · e -3x

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

= 3 e -3x + ( 3x -5 ) · ( -3 e -3x )

= 3 e -3x -3 ( 3x -5 ) · e -3x

= e -3x · ( 3 -9x +15 )

= e -3x · ( -9x +18 )

= ( -9x +18 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 41-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,15x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,15x

f'(x) = e -1,15x · ( -1,15 ) = -1,15 e -1,15x

f''(x) = -1,15 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,3225 e -1,15x

f'''(x) = 1,3225 e -1,15x · ( -1,15 ) = -1,5209 e -1,15x

f(4)(x) = -1,5209 e -1,15x · ( -1,15 ) = 1,749 e -1,15x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,15 multipliziert wird. Bei der 41-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 41 mal mit -1,15 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,15 ) 41

Somit gilt für die 41-te Ableitung:

f(41)(x) = ( -1,15 ) 41 · e -1,15x

-308,043 e -1,15x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x -2 ) · e -0,7x +9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x -2 ) · e -0,7x +9x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -5 ( x -2 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) +9

= -5 e -0,7x -5 ( x -2 ) · ( -0,7 e -0,7x ) +9

= -5 e -0,7x +3,5 ( x -2 ) · e -0,7x +9

= e -0,7x · ( -5 +3,5x -7 ) +9

= 9 + ( 3,5x -5 -7 ) · e -0,7x

= 9 + ( 3,5x -12 ) · e -0,7x