Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -1 +3 e 7 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -1 +3 e 7 8 x

f'(x)= 0 + 3 e 7 8 x · 7 8

= 21 8 e 7 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e -2x x 3

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

= -2 · e -2x x 3 +3 · e -2x x 2

= e -2x · ( -2 x 3 +3 x 2 )

= ( -2 x 3 +3 x 2 ) · e -2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x

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

= 3 x 2 · e -3x + x 3 · ( -3 e -3x )

= 3 x 2 · e -3x -3 x 3 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( 7x )

f'(x)= 5 7x · 7

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= ( -3 x 2 -3 ) -2

=> f'(x) = -2 ( -3 x 2 -3 ) -3 · ( -6x +0 )

f'(x)= - 2 ( -3 x 2 -3 ) 3 · ( -6x +0 )

= - 2 ( -3 x 2 -3 ) 3 · ( -6x )

= 12 x ( -3 x 2 -3 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 63-te Ableitung der Funktion f(x)= 3 e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 3 e -0,9x

f'(x) = 3 e -0,9x · ( -0,9 ) = -2,7 e -0,9x

f''(x) = -2,7 e -0,9x · ( -0,9 ) = 2,43 e -0,9x

f'''(x) = 2,43 e -0,9x · ( -0,9 ) = -2,187 e -0,9x

f(4)(x) = -2,187 e -0,9x · ( -0,9 ) = 1,9683 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 63-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 63 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 63

Somit gilt für die 63-te Ableitung:

f(63)(x) = ( -0,9 ) 63 · 3 e -0,9x

≈ -0,004 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 ( x +1 ) · e -0,2x +7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 ( x +1 ) · e -0,2x +7x

f'(x)= -5 · ( 1 +0 ) · e -0,2x -5 ( x +1 ) · e -0,2x · ( -0,2 ) +7

= -5 e -0,2x -5 ( x +1 ) · ( -0,2 e -0,2x ) +7

= -5 e -0,2x + ( x +1 ) · e -0,2x +7

= e -0,2x · ( -5 + x +1 ) +7

= 7 + ( x -5 +1 ) · e -0,2x

= 7 + ( x -4 ) · e -0,2x