Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -1 + e 3x

f'(x)= 0 + e 3x · 3

= 3 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x +4

f'(x)= 3 x 2 · e -x +4 + x 3 · e -x +4 · ( -1 )

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

= 3 x 2 · e -x +4 - x 3 · e -x +4

= e -x +4 · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 5 x 5 -5 ) · e -2x

f'(x)= ( 25 x 4 +0 ) · e -2x + ( 5 x 5 -5 ) · e -2x · ( -2 )

= 25 x 4 · e -2x + ( 5 x 5 -5 ) · ( -2 e -2x )

= 25 x 4 · e -2x -2 ( 5 x 5 -5 ) · e -2x

= e -2x · ( -10 x 5 +10 +25 x 4 )

= e -2x · ( -10 x 5 +25 x 4 +10 )

= ( -10 x 5 +25 x 4 +10 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( 3x )

f'(x)= 1 3x · 3

= 1 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +7 ) · e 2x

f'(x)= ( 2 +0 ) · e 2x + ( 2x +7 ) · e 2x · 2

= 2 e 2x + ( 2x +7 ) · 2 e 2x

= 2 e 2x +2 ( 2x +7 ) · e 2x

= e 2x · ( 2 +4x +14 )

= e 2x · ( 4x +16 )

= ( 4x +16 ) · e 2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 69-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e 0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e 0,95x

f'(x) = -5 e 0,95x · 0,95 = -4,75 e 0,95x

f''(x) = -4,75 e 0,95x · 0,95 = -4,5125 e 0,95x

f'''(x) = -4,5125 e 0,95x · 0,95 = -4,2869 e 0,95x

f(4)(x) = -4,2869 e 0,95x · 0,95 = -4,0725 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 · ( -5 e 0,95x )

≈ -0,145 e 0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +2 ) · e -0,6x - x

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

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

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

= e -0,6x · ( -2 +1,2x +2,4 ) -1

= -1 + ( 1,2x -2 +2,4 ) · e -0,6x

= -1 + ( 1,2x +0,4 ) · e -0,6x