Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7 9 e 3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7 9 e 3x

f'(x)= 7 9 e 3x · 3

= 7 3 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 x 2 -3 e -3x -1

= 2 x -2 -3 e -3x -1

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

f'(x)= - 4 x 3 -3 e -3x -1 · ( -3 )

= - 4 x 3 +9 e -3x -1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e x · x 3

f'(x)= e x · x 3 + e x · 3 x 2

= e x x 3 +3 · e x x 2

= e x · ( x 3 +3 x 2 )

= ( x 3 +3 x 2 ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5 x 2 -2x )

f'(x)= 1 -5 x 2 -2x · ( -10x -2 )

= -10x -2 -5 x 2 -2x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 x 2 -3

= -2 ( x 2 -3 ) 1 2

=> f'(x) = - ( x 2 -3 ) - 1 2 · ( 2x +0 )

f'(x)= - 1 x 2 -3 · ( 2x +0 )

= - 1 x 2 -3 · ( 2x )

= -2 x x 2 -3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 79-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 79-te Ableitung:

f(79)(x) = e -x · ( -x +79 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -1 ) · e -0,9x +7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -1 ) · e -0,9x +7x

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,9x -4 ( x -1 ) · e -0,9x · ( -0,9 ) +7

= -4 e -0,9x -4 ( x -1 ) · ( -0,9 e -0,9x ) +7

= -4 e -0,9x +3,6 ( x -1 ) · e -0,9x +7

= e -0,9x · ( -4 +3,6x -3,6 ) +7

= 7 + ( 3,6x -4 -3,6 ) · e -0,9x

= 7 + ( 3,6x -7,6 ) · e -0,9x