Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x

f'(x)= e 3x · 3

= 3 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x -3

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

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

= 3 x 2 · e -x -3 - x 3 · e -x -3

= e -x -3 · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 3x

f'(x)= 5 x 4 · e 3x + x 5 · e 3x · 3

= 5 x 4 · e 3x + x 5 · 3 e 3x

= 5 x 4 · e 3x +3 x 5 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 5 +5 x 4 )

= ( 3 x 5 +5 x 4 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -3 x 2 -3 · ( -6x +0 )

= 1 -3 x 2 -3 · ( -6x )

= -6 x -3 x 2 -3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 1 3x +2

= ( 3x +2 ) -1

=> f'(x) = - ( 3x +2 ) -2 · ( 3 +0 )

f'(x)= - 1 ( 3x +2 ) 2 · ( 3 +0 )

= - 1 ( 3x +2 ) 2 · ( 3 )

= - 3 ( 3x +2 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 69-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,95x

f'(x) = e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,95 e -0,95x

f''(x) = -0,95 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,9025 e -0,95x

f'''(x) = 0,9025 e -0,95x · ( -0,95 ) = -0,8574 e -0,95x

f(4)(x) = -0,8574 e -0,95x · ( -0,95 ) = 0,8145 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 69-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 69 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 69

Somit gilt für die 69-te Ableitung:

f(69)(x) = ( -0,95 ) 69 · e -0,95x

≈ -0,029 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x -6 ) · e -0,7x +2

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

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

= 2 e -0,7x -1,4 ( x -6 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( 2 -1,4x +8,4 )

= e -0,7x · ( -1,4x +10,4 )

= ( -1,4x +10,4 ) · e -0,7x