Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 + 1 3 e -2x

f'(x)= 0 + 1 3 e -2x · ( -2 )

= - 2 3 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 x 3 -2 e -2x +5

f'(x)= -6 x 2 -2 e -2x +5 · ( -2 )

= -6 x 2 +4 e -2x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -2x -4

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

= 3 x 2 · e -2x -4 + x 3 · ( -2 e -2x -4 )

= 3 x 2 · e -2x -4 -2 x 3 · e -2x -4

= e -2x -4 · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x -4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -3 3x · 3

= - 3 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( -2x +1 ) 3

f'(x)= 9 ( -2x +1 ) 2 · ( -2 +0 )

= 9 ( -2x +1 ) 2 · ( -2 )

= -18 ( -2x +1 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 87-te Ableitung der Funktion f(x)= x · e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = x · e -x

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

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

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

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

...

Wir erkennen, dass mit jeder Ableitung die hintere Zahl in der Klammer um 1 wächst. Außerdem ändert sich mit jeder Ableitung das Vorzeichen. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 87-te Ableitung:

f(87)(x) = e -x · ( -x +87 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -2 ) · e -0,7x -6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -2 ) · e -0,7x -6x

f'(x)= -2 · ( 1 +0 ) · e -0,7x -2 ( x -2 ) · e -0,7x · ( -0,7 ) -6

= -2 e -0,7x -2 ( x -2 ) · ( -0,7 e -0,7x ) -6

= -2 e -0,7x +1,4 ( x -2 ) · e -0,7x -6

= e -0,7x · ( -2 +1,4x -2,8 ) -6

= -6 + ( 1,4x -2 -2,8 ) · e -0,7x

= -6 + ( 1,4x -4,8 ) · e -0,7x