Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -2 e -3x

f'(x)= -2 e -3x · ( -3 )

= 6 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= x 1 4 - e -x +1

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

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

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

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 2x

f'(x)= 4 x 3 · e 2x + x 4 · e 2x · 2

= 4 x 3 · e 2x + x 4 · 2 e 2x

= 4 x 3 · e 2x +2 x 4 · e 2x

= e 2x · ( 2 x 4 +4 x 3 )

= ( 2 x 4 +4 x 3 ) · e 2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 x 3 · ln( x -2 )

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

= 6 x 2 ln( x -2 ) + 2 x 3 · 1 x -2 · ( 1 )

= 6 x 2 ln( x -2 ) + 2 x 3 · 1 x -2

= 6 x 2 ln( x -2 ) +2 x 3 x -2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 3x -9 ) · e -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 3x -9 ) · e -3x

f'(x)= ( 3 +0 ) · e -3x + ( 3x -9 ) · e -3x · ( -3 )

= 3 e -3x + ( 3x -9 ) · ( -3 e -3x )

= 3 e -3x -3 ( 3x -9 ) · e -3x

= e -3x · ( -9x +30 )

= ( -9x +30 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 89-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 89-te Ableitung:

f(89)(x) = e x · ( x +89 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - ( x +4 ) · e -0,3x -3x

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

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

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

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