Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 0 -3 e -x · ( -1 )

= 3 e -x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 4 x 5 -3x ) · e -2x +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 4 x 5 -3x ) · e -2x +4

f'(x)= ( 20 x 4 -3 ) · e -2x +4 + ( 4 x 5 -3x ) · e -2x +4 · ( -2 )

= ( 20 x 4 -3 ) · e -2x +4 + ( 4 x 5 -3x ) · ( -2 e -2x +4 )

= ( 20 x 4 -3 ) · e -2x +4 -2 ( 4 x 5 -3x ) · e -2x +4

= e -2x +4 · ( 20 x 4 -3 + ( -8 x 5 +6x ) )

= e -2x +4 · ( -8 x 5 +20 x 4 +6x -3 )

= ( -8 x 5 +20 x 4 +6x -3 ) · e -2x +4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 3 e -3 x 3 -2 · ( -9 x 2 )

= -27 · e -3 x 3 -2 x 2

= -27 x 2 e -3 x 3 -2

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -7 ln( 7x )

f'(x)= -7 7x · 7

= - 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +8 ) · cos( x 2 )

f'(x)= ( 2x +0 ) · cos( x 2 ) + ( x 2 +8 ) · ( - sin( x 2 ) · 2x )

= 2x · cos( x 2 ) + ( x 2 +8 ) · ( -2 sin( x 2 ) x )

= 2 x · cos( x 2 ) -2 ( x 2 +8 ) sin( x 2 ) x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 75-te Ableitung der Funktion f(x)= -4 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -4 e -x

f'(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

f''(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 e -x

f'''(x) = -4 e -x · ( -1 ) = 4 e -x

f(4)(x) = 4 e -x · ( -1 ) = -4 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 75-te Ableitung:

f(75)(x) = 4 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -2 ) · e -0,5x +7x

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

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

= e -0,5x -0,5 ( x -2 ) · e -0,5x +7

= e -0,5x +7 -0,5 ( x -2 ) · e -0,5x