Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 5 e -2x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 5 e -2x

f'(x)= 4 5 e -2x · ( -2 )

= - 8 5 e -2x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

= - e 3x -1 + x 1 2

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

f'(x)= - e 3x -1 · 3 + 1 2 x

= -3 e 3x -1 + 1 2 x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 2 e 2 x 3 +4 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 2 e 2 x 3 +4

f'(x)= 2 e 2 x 3 +4 · 6 x 2

= 12 · e 2 x 3 +4 x 2

= 12 x 2 e 2 x 3 +4

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= 2x · ln( x )

f'(x)= 2 · ln( x ) + 2x · 1 x · 1

= 2 ln( x ) + 2x · 1 x

= 2 ln( x ) +2

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -3 ) · e 3x

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

= e 3x + ( x -3 ) · 3 e 3x

= e 3x +3 ( x -3 ) · e 3x

= e 3x · ( 3x -8 )

= ( 3x -8 ) · e 3x

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)= 5 ( x +6 ) · e -0,5x +7x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ( x +6 ) · e -0,5x +7x

f'(x)= 5 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +5 ( x +6 ) · e -0,5x · ( -0,5 ) +7

= 5 e -0,5x +5 ( x +6 ) · ( -0,5 e -0,5x ) +7

= 5 e -0,5x -2,5 ( x +6 ) · e -0,5x +7

= 5 e -0,5x +7 -2,5 ( x +6 ) · e -0,5x