Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 + e 7 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 + e 7 8 x

f'(x)= 0 + e 7 8 x · 7 8

= 7 8 e 7 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -x +5

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

= 4 x 3 · e -x +5 + x 4 · ( - e -x +5 )

= 4 x 3 · e -x +5 - x 4 · e -x +5

= e -x +5 · ( - x 4 +4 x 3 )

= ( - x 4 +4 x 3 ) · e -x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 3 -2 ) · e -3x

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

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

= 3 x 2 · e -3x -3 ( x 3 -2 ) · e -3x

= e -3x · ( -3 x 3 +6 +3 x 2 )

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 +6 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 +6 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -x +3 · ( -1 +0 )

= 1 -x +3 · ( -1 )

= - 1 -x +3

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( x -7 ) · cos( 3x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -7 ) · cos( 3x )

f'(x)= ( 1 +0 ) · cos( 3x ) + ( x -7 ) · ( - sin( 3x ) · 3 )

= cos( 3x ) + ( x -7 ) · ( -3⋅ sin( 3x ) )

= cos( 3x ) -3 ( x -7 ) · sin( 3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-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 79-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 79 mal mit 0,95 multipliziert, also insgeamt mit 0,95 79

Somit gilt für die 79-te Ableitung:

f(79)(x) = 0,95 79 · e 0,95x

≈ 0,017 e 0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x -2 ) · e -0,1x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x -2 ) · e -0,1x -3

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

= -2 e -0,1x -2 ( x -2 ) · ( -0,1 e -0,1x )

= -2 e -0,1x +0,2 ( x -2 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( -2 +0,2x -0,4 )

= e -0,1x · ( 0,2x -2,4 )

= ( 0,2x -2,4 ) · e -0,1x