Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e 4 3 x

f'(x)= -3 e 4 3 x · 4 3

= -4 e 4 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( -5 x 2 -3x ) · e -4x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -5 x 2 -3x ) · e -4x +1

f'(x)= ( -10x -3 ) · e -4x +1 + ( -5 x 2 -3x ) · e -4x +1 · ( -4 )

= ( -10x -3 ) · e -4x +1 + ( -5 x 2 -3x ) · ( -4 e -4x +1 )

= ( -10x -3 ) · e -4x +1 -4 ( -5 x 2 -3x ) · e -4x +1

= e -4x +1 · ( 20 x 2 +12x -10x -3 )

= e -4x +1 · ( 20 x 2 +2x -3 )

= ( 20 x 2 +2x -3 ) · e -4x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · x 4

f'(x)= e 3x · 3 · x 4 + e 3x · 4 x 3

= 3 · e 3x x 4 +4 · e 3x x 3

= 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)= -2 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ln( 6x )

f'(x)= -2 6x · 6

= - 2 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( cos( x ) +2 ) 5

f'(x)= 5 ( cos( x ) +2 ) 4 · ( - sin( x ) +0 )

= 5 ( cos( x ) +2 ) 4 · ( - sin( x ) )

= -5 ( cos( x ) +2 ) 4 · sin( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 32-te Ableitung der Funktion f(x)= e 0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 0,85x

f'(x) = e 0,85x · 0,85 = 0,85 e 0,85x

f''(x) = 0,85 e 0,85x · 0,85 = 0,7225 e 0,85x

f'''(x) = 0,7225 e 0,85x · 0,85 = 0,6141 e 0,85x

f(4)(x) = 0,6141 e 0,85x · 0,85 = 0,522 e 0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,85 multipliziert wird. Bei der 32-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 32 mal mit 0,85 multipliziert, also insgeamt mit 0,85 32

Somit gilt für die 32-te Ableitung:

f(32)(x) = 0,85 32 · e 0,85x

≈ 0,006 e 0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -1 ) · e -0,6x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -1 ) · e -0,6x +4

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +4 ( x -1 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

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

= 4 e -0,6x -2,4 ( x -1 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( 4 -2,4x +2,4 )

= e -0,6x · ( -2,4x +6,4 )

= ( -2,4x +6,4 ) · e -0,6x