Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 + 3 4 e 5 7 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 + 3 4 e 5 7 x

f'(x)= 0 + 3 4 e 5 7 x · 5 7

= 15 28 e 5 7 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x +5

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

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

= 3 x 2 · e -3x +5 -3 x 3 · e -3x +5

= e -3x +5 · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e x

f'(x)= 5 x 4 · e x + x 5 · e x

= 5 x 4 · e x + x 5 · e x

= e x · ( x 5 +5 x 4 )

= ( x 5 +5 x 4 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( x )

f'(x)= -7 x · 1

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x +7 ) · sin( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x +7 ) · sin( 2x )

f'(x)= ( 1 +0 ) · sin( 2x ) + ( x +7 ) · cos( 2x ) · 2

= sin( 2x ) + ( x +7 ) · 2 cos( 2x )

= sin( 2x ) +2 ( x +7 ) · cos( 2x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 37-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e 0,85x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e 0,85x

f'(x) = -4 e 0,85x · 0,85 = -3,4 e 0,85x

f''(x) = -3,4 e 0,85x · 0,85 = -2,89 e 0,85x

f'''(x) = -2,89 e 0,85x · 0,85 = -2,4565 e 0,85x

f(4)(x) = -2,4565 e 0,85x · 0,85 = -2,088 e 0,85x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,85 multipliziert wird. Bei der 37-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 37 mal mit 0,85 multipliziert, also insgeamt mit 0,85 37

Somit gilt für die 37-te Ableitung:

f(37)(x) = 0,85 37 · ( -4 e 0,85x )

-0,01 e 0,85x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,2x -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,2x -4

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

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

= 2 e -0,2x -0,4 ( x +5 ) · e -0,2x

= e -0,2x · ( 2 -0,4x -2 )

= e -0,2x · ( -0,4x +0 )

= e -0,2x · ( -0,4x )

= x · ( -0,4 e -0,2x )