Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -1 -2 e 8 9 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -1 -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)= 2 cos( x ) -3 e -3x +2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 cos( x ) -3 e -3x +2

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

= -2 sin( x ) +9 e -3x +2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 3 x 2 -2 ) · e 3x

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

= 6x · e 3x + ( 3 x 2 -2 ) · 3 e 3x

= 6 x · e 3x +3 ( 3 x 2 -2 ) · e 3x

= e 3x · ( 9 x 2 +6x -6 )

= ( 9 x 2 +6x -6 ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= -4 2x · 2

= - 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( e x +2 ) 5

f'(x)= -10 ( e x +2 ) 4 · ( e x +0 )

= -10 ( e x +2 ) 4 · ( e x )

= -10 ( e x +2 ) 4 · e x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 82-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 82-te Ableitung:

f(82)(x) = - e -x · ( -x +82 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 ( x -6 ) · e -0,8x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 ( x -6 ) · e -0,8x -5

f'(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +4 ( x -6 ) · e -0,8x · ( -0,8 )+0

= 4 e -0,8x +4 ( x -6 ) · ( -0,8 e -0,8x )

= 4 e -0,8x -3,2 ( x -6 ) · e -0,8x

= e -0,8x · ( -3,2x +23,2 )

= ( -3,2x +23,2 ) · e -0,8x