Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -3 + 11 8 e 5 6 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -3 + 11 8 e 5 6 x

f'(x)= 0 + 11 8 e 5 6 x · 5 6

= 55 48 e 5 6 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= -3 e -x +4 +3 x -3

=> f'(x) = -3 e -x +4 · ( -1 ) -9 x -4

f'(x)= -3 e -x +4 · ( -1 ) - 9 x 4

= 3 e -x +4 - 9 x 4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( - x 2 +4 ) · e -3x

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

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

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

= e -3x · ( 3 x 2 -2x -12 )

= ( 3 x 2 -2x -12 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x · ln( x )

f'(x)= 1 · ln( x ) + x · 1 x · 1

= ln( x ) + x · 1 x

= ln( x ) +1

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x 2 +4 ) · e -2x

f'(x)= ( 2x +0 ) · e -2x + ( x 2 +4 ) · e -2x · ( -2 )

= 2x · e -2x + ( x 2 +4 ) · ( -2 e -2x )

= 2 x · e -2x -2 ( x 2 +4 ) · e -2x

= e -2x · ( -2 x 2 +2x -8 )

= ( -2 x 2 +2x -8 ) · e -2x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 64-te Ableitung der Funktion f(x)= e -1,1x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -1,1x

f'(x) = e -1,1x · ( -1,1 ) = -1,1 e -1,1x

f''(x) = -1,1 e -1,1x · ( -1,1 ) = 1,21 e -1,1x

f'''(x) = 1,21 e -1,1x · ( -1,1 ) = -1,331 e -1,1x

f(4)(x) = -1,331 e -1,1x · ( -1,1 ) = 1,4641 e -1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -1,1 multipliziert wird. Bei der 64-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 64 mal mit -1,1 multipliziert, also insgeamt mit ( -1,1 ) 64

Somit gilt für die 64-te Ableitung:

f(64)(x) = ( -1,1 ) 64 · e -1,1x

= 445,79156845259 e -1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +1 ) · e -0,4x -3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +1 ) · e -0,4x -3x

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

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

= 3 e -0,4x -1,2 ( x +1 ) · e -0,4x -3

= 3 e -0,4x -3 -1,2 ( x +1 ) · e -0,4x