Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 - e -3x · ( -3 )

= 3 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= 2 e -3x +4 - 1 3 x -3 +4 x 4

=> f'(x) = 2 e -3x +4 · ( -3 ) + x -4 +16 x 3

f'(x)= 2 e -3x +4 · ( -3 ) + 1 x 4 +16 x 3

= -6 e -3x +4 + 1 x 4 +16 x 3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 e x 2 +4

f'(x)= 3 e x 2 +4 · 2x

= 6 · e x 2 +4 x

= 6 x e x 2 +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -8 ln( 2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -8 ln( 2x )

f'(x)= -8 2x · 2

= - 8 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · cos( 3x )

f'(x)= 3 x 2 · cos( 3x ) + x 3 · ( - sin( 3x ) · 3 )

= 3 x 2 · cos( 3x ) + x 3 · ( -3⋅ sin( 3x ) )

= 3 x 2 · cos( 3x ) -3 x 3 · sin( 3x )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-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 = e x · ( x +1 )

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

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

f(4)(x) = e x · ( 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.

Somit gilt für die 77-te Ableitung:

f(77)(x) = e x · ( x +77 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -5 ) · e -0,3x -6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -5 ) · e -0,3x -6x

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +4 ( x -5 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) -6

= 4 e -0,3x +4 ( x -5 ) · ( -0,3 e -0,3x ) -6

= 4 e -0,3x -1,2 ( x -5 ) · e -0,3x -6

= e -0,3x · ( 4 -1,2x +6 ) -6

= -6 + ( -1,2x +4 +6 ) · e -0,3x

= -6 + ( -1,2x +10 ) · e -0,3x