Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 + 10 9 e 5 4 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 + 10 9 e 5 4 x

f'(x)= 0 + 10 9 e 5 4 x · 5 4

= 25 18 e 5 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e 2x +4 +9 x

= - e 2x +4 +9 x 1 2

=> f'(x) = - e 2x +4 · 2 + 9 2 x - 1 2

f'(x)= - e 2x +4 · 2 + 9 2 x

= -2 e 2x +4 + 9 2 x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -2x

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

= 5 x 4 · e -2x + x 5 · ( -2 e -2x )

= 5 x 4 · e -2x -2 x 5 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 5 +5 x 4 )

= ( -2 x 5 +5 x 4 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 7 ln( 4x )

f'(x)= 7 4x · 4

= 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 2 sin( x 2 -3 ) · ( 2x +0 )

= 2 sin( x 2 -3 ) · ( 2x )

= 4 sin( x 2 -3 ) x

= 4 x · sin( x 2 -3 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 88-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 88-te Ableitung:

f(88)(x) = - e -x · ( -x +88 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x +7 ) · e -0,4x +9 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +7 ) · e -0,4x +9

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,4x +5 ( x +7 ) · e -0,4x · ( -0,4 )+0

= 5 e -0,4x +5 ( x +7 ) · ( -0,4 e -0,4x )

= 5 e -0,4x -2 ( x +7 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( 5 -2x -14 )

= e -0,4x · ( -2x -9 )

= ( -2x -9 ) · e -0,4x