Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e -3x

f'(x)= - e -3x · ( -3 )

= 3 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e 3x +5

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

= 3 x 2 · e 3x +5 + x 3 · 3 e 3x +5

= 3 x 2 · e 3x +5 +3 x 3 · e 3x +5

= e 3x +5 · ( 3 x 3 +3 x 2 )

= ( 3 x 3 +3 x 2 ) · e 3x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= - e 2 x 3 -4

f'(x)= - e 2 x 3 -4 · 6 x 2

= -6 · e 2 x 3 -4 x 2

= -6 x 2 e 2 x 3 -4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 7 ln( x )

f'(x)= 7 x · 1

= 7 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e 3x

f'(x)= 4 x 3 · e 3x + x 4 · e 3x · 3

= 4 x 3 · e 3x + x 4 · 3 e 3x

= 4 x 3 · e 3x +3 x 4 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 4 +4 x 3 )

= ( 3 x 4 +4 x 3 ) · e 3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 93-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 93-te Ableitung:

f(93)(x) = e -x · ( -x +93 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -5 ) · e -0,5x -4

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

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

= 5 e -0,5x -2,5 ( x -5 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( -2,5x +17,5 )

= ( -2,5x +17,5 ) · e -0,5x