Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 +3 e x

f'(x)= 0 +3 e x

= 3 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 4 x 2 -1 ) · e -3x -3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 2 -1 ) · e -3x -3

f'(x)= ( 8x +0 ) · e -3x -3 + ( 4 x 2 -1 ) · e -3x -3 · ( -3 )

= 8x · e -3x -3 + ( 4 x 2 -1 ) · ( -3 e -3x -3 )

= 8 x · e -3x -3 -3 ( 4 x 2 -1 ) · e -3x -3

= e -3x -3 · ( -12 x 2 +3 +8x )

= e -3x -3 · ( -12 x 2 +8x +3 )

= ( -12 x 2 +8x +3 ) · e -3x -3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 e - x 2 -4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 e - x 2 -4

f'(x)= 2 e - x 2 -4 · ( -2x )

= -4 · e - x 2 -4 x

= -4 x e - x 2 -4

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)= 2 ( cos( x ) +1 ) 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( cos( x ) +1 ) 4

f'(x)= 8 ( cos( x ) +1 ) 3 · ( - sin( x ) +0 )

= 8 ( cos( x ) +1 ) 3 · ( - sin( x ) )

= -8 ( cos( x ) +1 ) 3 · sin( x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 70-te Ableitung der Funktion f(x)= 5 e -1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 5 e -1,05x

f'(x) = 5 e -1,05x · ( -1,05 ) = -5,25 e -1,05x

f''(x) = -5,25 e -1,05x · ( -1,05 ) = 5,5125 e -1,05x

f'''(x) = 5,5125 e -1,05x · ( -1,05 ) = -5,7881 e -1,05x

f(4)(x) = -5,7881 e -1,05x · ( -1,05 ) = 6,0775 e -1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,05 multipliziert wird. Bei der 70-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 70 mal mit -1,05 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,05 ) 70

Somit gilt für die 70-te Ableitung:

f(70)(x) = ( -1,05 ) 70 · 5 e -1,05x

≈ 152,132 e -1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +7 ) · e -0,6x +5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +7 ) · e -0,6x +5

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,6x -5 ( x +7 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

= -5 e -0,6x -5 ( x +7 ) · ( -0,6 e -0,6x )

= -5 e -0,6x +3 ( x +7 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -5 +3x +21 )

= e -0,6x · ( 3x +16 )

= ( 3x +16 ) · e -0,6x