Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -3 e -3x

f'(x)= -3 e -3x · ( -3 )

= 9 e -3x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -x

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

= 4 x 3 · e -x + x 4 · ( - e -x )

= 4 x 3 · e -x - x 4 · e -x

= e -x · ( - x 4 +4 x 3 )

= ( - x 4 +4 x 3 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -2x

f'(x)= 5 x 4 · e -2x + x 5 · e -2x · ( -2 )

= 5 x 4 · e -2x + x 5 · ( -2 e -2x )

= 5 x 4 · e -2x -2 x 5 · e -2x

= e -2x · ( -2 x 5 +5 x 4 )

= ( -2 x 5 +5 x 4 ) · e -2x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 5 x 2 · ln( x )

f'(x)= 10x · ln( x ) + 5 x 2 · 1 x · 1

= 10 x ln( x ) + 5 x 2 · 1 x

= 10 x ln( x ) +5x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( 2x +3 ) · e -3x

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

= 2 e -3x + ( 2x +3 ) · ( -3 e -3x )

= 2 e -3x -3 ( 2x +3 ) · e -3x

= e -3x · ( -6x -7 )

= ( -6x -7 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 57-te Ableitung der Funktion f(x)= e -0,9x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e -0,9x

f'(x) = e -0,9x · ( -0,9 ) = -0,9 e -0,9x

f''(x) = -0,9 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,81 e -0,9x

f'''(x) = 0,81 e -0,9x · ( -0,9 ) = -0,729 e -0,9x

f(4)(x) = -0,729 e -0,9x · ( -0,9 ) = 0,6561 e -0,9x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,9 multipliziert wird. Bei der 57-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 57 mal mit -0,9 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,9 ) 57

Somit gilt für die 57-te Ableitung:

f(57)(x) = ( -0,9 ) 57 · e -0,9x

= -0,0024650347049581 e -0,9x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 ( x -7 ) · e -0,1x +8 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -7 ) · e -0,1x +8

f'(x)= -4 · ( 1 +0 ) · e -0,1x -4 ( x -7 ) · e -0,1x · ( -0,1 )+0

= -4 e -0,1x -4 ( x -7 ) · ( -0,1 e -0,1x )

= -4 e -0,1x +0,4 ( x -7 ) · e -0,1x

= e -0,1x · ( 0,4x -6,8 )

= ( 0,4x -6,8 ) · e -0,1x