Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -5 + 11 9 e 1 2 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -5 + 11 9 e 1 2 x

f'(x)= 0 + 11 9 e 1 2 x · 1 2

= 11 18 e 1 2 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -3x +5

f'(x)= 5 x 4 · e -3x +5 + x 5 · e -3x +5 · ( -3 )

= 5 x 4 · e -3x +5 + x 5 · ( -3 e -3x +5 )

= 5 x 4 · e -3x +5 -3 x 5 · e -3x +5

= e -3x +5 · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x +5

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 2 · e 3x

f'(x)= 2x · e 3x + x 2 · e 3x · 3

= 2 x · e 3x + x 2 · 3 e 3x

= 2 x · e 3x +3 x 2 · e 3x

= e 3x · ( 3 x 2 +2x )

= ( 3 x 2 +2x ) · e 3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 ln( x )

f'(x)= -4 x · 1

= - 4 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -1 ) · e -3x

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

= e -3x + ( x -1 ) · ( -3 e -3x )

= e -3x -3 ( x -1 ) · e -3x

= e -3x · ( -3x +4 )

= ( -3x +4 ) · e -3x

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-te Ableitung der Funktion f(x)= -5 e -x .

Lösung einblenden

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

f(x) = -5 e -x

f'(x) = -5 e -x · ( -1 ) = 5 e -x

f''(x) = 5 e -x · ( -1 ) = -5 e -x

f'''(x) = -5 e -x · ( -1 ) = 5 e -x

f(4)(x) = 5 e -x · ( -1 ) = -5 e -x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung bis auf das Vorzeichen gleich bleibt. Dabei ist der Koeffizient immer bei den geraden Ableitungen negativ, bei den ungeraden positiv .

Somit gilt für die 80-te Ableitung:

f(80)(x) = -5 e -x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= ( x -1 ) · e -0,7x +7

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

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

= e -0,7x -0,7 ( x -1 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( -0,7x +1,7 )

= ( -0,7x +1,7 ) · e -0,7x