Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 8 e 1 4 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 8 e 1 4 x

f'(x)= 5 8 e 1 4 x · 1 4

= 5 32 e 1 4 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 e -2x -1 - 5 2 cos( x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 e -2x -1 - 5 2 cos( x )

f'(x)= -3 e -2x -1 · ( -2 ) + 5 2 sin( x )

= 6 e -2x -1 + 5 2 sin( x )

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 e x

f'(x)= 2x · e x - x 2 · e x ( e x ) 2

= 2 x · e x - x 2 · e x ( e x ) 2

= - x 2 · e x +2 x · e x e 2x

= e x -2x · ( - x 2 +2x ) 1

= e -x · ( - x 2 +2x ) 1

= ( - x 2 +2x ) · e -x 1

= ( - x 2 +2x ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 7x · ln( x 2 +8 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 7x · ln( x 2 +8 )

f'(x)= 7 · ln( x 2 +8 ) + 7x · 1 x 2 +8 · ( 2x +0 )

= 7 ln( x 2 +8 ) + 7x · 1 x 2 +8 · ( 2x )

= 7 ln( x 2 +8 ) + 7x · 2 x x 2 +8

= 7 ln( x 2 +8 ) +14 x · x x 2 +8

= 7 ln( x 2 +8 ) +14 x 2 x 2 +8

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 3 2 x 2 +1

= 3 ( 2 x 2 +1 ) -1

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

f'(x)= - 3 ( 2 x 2 +1 ) 2 · ( 4x +0 )

= - 3 ( 2 x 2 +1 ) 2 · ( 4x )

= -12 x ( 2 x 2 +1 ) 2

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-te Ableitung der Funktion f(x)= e 0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 0,95x

f'(x) = e 0,95x · 0,95 = 0,95 e 0,95x

f''(x) = 0,95 e 0,95x · 0,95 = 0,9025 e 0,95x

f'''(x) = 0,9025 e 0,95x · 0,95 = 0,857375 e 0,95x

f(4)(x) = 0,857375 e 0,95x · 0,95 = 0,81450625 e 0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 0,95 multipliziert wird. Bei der 75-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 75 mal mit 0,95 multipliziert, also insgeamt mit 0,95 75

Somit gilt für die 75-te Ableitung:

f(75)(x) = 0,95 75 · e 0,95x

= 0,021343733845878 e 0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 ( x +3 ) · e -0,6x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +3 ) · e -0,6x -5

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,6x +2 ( x +3 ) · e -0,6x · ( -0,6 )+0

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

= 2 e -0,6x -1,2 ( x +3 ) · e -0,6x

= e -0,6x · ( -1,2x -1,6 )

= ( -1,2x -1,6 ) · e -0,6x