Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 7 e 3x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 7 e 3x

f'(x)= 5 7 e 3x · 3

= 15 7 e 3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -3x +1

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

= 3 x 2 · e -3x +1 + x 3 · ( -3 e -3x +1 )

= 3 x 2 · e -3x +1 -3 x 3 · e -3x +1

= e -3x +1 · ( -3 x 3 +3 x 2 )

= ( -3 x 3 +3 x 2 ) · e -3x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -3x

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

= 5 x 4 · e -3x + x 5 · ( -3 e -3x )

= 5 x 4 · e -3x -3 x 5 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ln( 4x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( 4x )

f'(x)= 5 4x · 4

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( e x +1 ) 3

f'(x)= 6 ( e x +1 ) 2 · ( e x +0 )

= 6 ( e x +1 ) 2 · ( e x )

= 6 ( e x +1 ) 2 · e x

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)= ( x -6 ) · e -0,6x +6x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( x -6 ) · e -0,6x +6x

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

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

= e -0,6x -0,6 ( x -6 ) · e -0,6x +6

= e -0,6x +6 -0,6 ( x -6 ) · e -0,6x