Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2 - e 2x

f'(x)= 0 - e 2x · 2

= -2 e 2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · e -3x -4

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

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

= 4 x 3 · e -3x -4 -3 x 4 · e -3x -4

= e -3x -4 · ( -3 x 4 +4 x 3 )

= ( -3 x 4 +4 x 3 ) · e -3x -4

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 3x · ( -2 x 2 +2 )

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

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

= 3 · e 3x ( -2 x 2 +2 )-4 · e 3x x

= e 3x · ( -6 x 2 -4x +6 )

= ( -6 x 2 -4x +6 ) · e 3x

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 +1 ) 4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= ( -2x +1 ) 4

f'(x)= 4 ( -2x +1 ) 3 · ( -2 +0 )

= 4 ( -2x +1 ) 3 · ( -2 )

= -8 ( -2x +1 ) 3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 94-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 94-te Ableitung:

f(94)(x) = - e -x · ( -x +94 )

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ( x -7 ) · e -0,3x +5x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x -7 ) · e -0,3x +5x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,3x +5 ( x -7 ) · e -0,3x · ( -0,3 ) +5

= 5 e -0,3x +5 ( x -7 ) · ( -0,3 e -0,3x ) +5

= 5 e -0,3x -1,5 ( x -7 ) · e -0,3x +5

= 5 e -0,3x +5 -1,5 ( x -7 ) · e -0,3x