Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 -2 e 8 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 -2 e 8 9 x

f'(x)= 0 -2 e 8 9 x · 8 9

= - 16 9 e 8 9 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 4x +3

f'(x)= 4 x 3 · e 4x +3 + x 4 · e 4x +3 · 4

= 4 x 3 · e 4x +3 + x 4 · 4 e 4x +3

= 4 x 3 · e 4x +3 +4 x 4 · e 4x +3

= e 4x +3 · ( 4 x 4 +4 x 3 )

= ( 4 x 4 +4 x 3 ) · e 4x +3

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e 2x

f'(x)= 5 x 4 · e 2x + x 5 · e 2x · 2

= 5 x 4 · e 2x + x 5 · 2 e 2x

= 5 x 4 · e 2x +2 x 5 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 5 +5 x 4 )

= ( 2 x 5 +5 x 4 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 6 ln( 6x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 6 ln( 6x )

f'(x)= 6 6x · 6

= 6 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 2 +4 ) · sin( x 3 )

f'(x)= ( 6x +0 ) · sin( x 3 ) + ( 3 x 2 +4 ) · cos( x 3 ) · 3 x 2

= 6x · sin( x 3 ) + ( 3 x 2 +4 ) · 3 cos( x 3 ) x 2

= 6 x · sin( x 3 ) +3 ( 3 x 2 +4 ) cos( x 3 ) x 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 77-te Ableitung der Funktion f(x)= -2 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -2 e -x

f'(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f''(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

f'''(x) = -2 e -x · ( -1 ) = 2 e -x

f(4)(x) = 2 e -x · ( -1 ) = -2 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 77-te Ableitung:

f(77)(x) = 2 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +6 ) · e -0,3x + x

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

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

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

= e -0,3x · ( 5 -1,5x -9 ) +1

= 1 + ( -1,5x +5 -9 ) · e -0,3x

= 1 + ( -1,5x -4 ) · e -0,3x