Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -5 - e 4 5 x

f'(x)= 0 - e 4 5 x · 4 5

= - 4 5 e 4 5 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ( 5x +2 ) · e -x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( 5x +2 ) · e -x +1

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

= 5 e -x +1 + ( 5x +2 ) · ( - e -x +1 )

= 5 e -x +1 - ( 5x +2 ) · e -x +1

= e -x +1 · ( -5x +3 )

= ( -5x +3 ) · e -x +1

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 3 · e -x

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

= 3 x 2 · e -x + x 3 · ( - e -x )

= 3 x 2 · e -x - x 3 · e -x

= e -x · ( - x 3 +3 x 2 )

= ( - x 3 +3 x 2 ) · e -x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= ln( -5 x 2 -2x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ln( -5 x 2 -2x )

f'(x)= 1 -5 x 2 -2x · ( -10x -2 )

= -10x -2 -5 x 2 -2x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

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

f'(x)= 2 ( -3 x 2 +1 ) 3 · ( -6x +0 )

= 2 ( -3 x 2 +1 ) 3 · ( -6x )

= -12 x ( -3 x 2 +1 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-te Ableitung der Funktion f(x)= 2 e 1,05x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 2 e 1,05x

f'(x) = 2 e 1,05x · 1,05 = 2,1 e 1,05x

f''(x) = 2,1 e 1,05x · 1,05 = 2,205 e 1,05x

f'''(x) = 2,205 e 1,05x · 1,05 = 2,31525 e 1,05x

f(4)(x) = 2,31525 e 1,05x · 1,05 = 2,4310125 e 1,05x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,05 multipliziert wird. Bei der 80-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 80 mal mit 1,05 multipliziert, also insgeamt mit 1,05 80

Somit gilt für die 80-te Ableitung:

f(80)(x) = 1,05 80 · 2 e 1,05x

= 99,122882133685 e 1,05x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 ( x +4 ) · e -0,4x +6 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 ( x +4 ) · e -0,4x +6

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

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

= -2 e -0,4x +0,8 ( x +4 ) · e -0,4x

= e -0,4x · ( 0,8x +1,2 )

= ( 0,8x +1,2 ) · e -0,4x