Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -1 + e 7 8 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -1 + e 7 8 x

f'(x)= 0 + e 7 8 x · 7 8

= 7 8 e 7 8 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e -3x -2

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

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

= 2 x · e -3x -2 -3 x 2 · e -3x -2

= e -3x -2 · ( -3 x 2 +2x )

= ( -3 x 2 +2x ) · e -3x -2

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e x

f'(x)= 2x · e x + x 2 · e x

= 2 x · e x + x 2 · e x

= e x · ( x 2 +2x )

= ( x 2 +2x ) · e x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

f'(x)= 1 -5x +2 · ( -5 +0 )

= 1 -5x +2 · ( -5 )

= - 5 -5x +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 - x 2 -4

= 2 ( - x 2 -4 ) -1

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

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

= - 2 ( - x 2 -4 ) 2 · ( -2x )

= 4 x ( - x 2 -4 ) 2

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)= 2 ( x +5 ) · e -0,8x +9x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 ( x +5 ) · e -0,8x +9x

f'(x)= 2 · ( 1 +0 ) · e -0,8x +2 ( x +5 ) · e -0,8x · ( -0,8 ) +9

= 2 e -0,8x +2 ( x +5 ) · ( -0,8 e -0,8x ) +9

= 2 e -0,8x -1,6 ( x +5 ) · e -0,8x +9

= 2 e -0,8x +9 -1,6 ( x +5 ) · e -0,8x