Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 4 + 6 5 e 4 3 x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 4 + 6 5 e 4 3 x

f'(x)= 0 + 6 5 e 4 3 x · 4 3

= 8 5 e 4 3 x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -x

f'(x)= 5 x 4 · e -x + x 5 · e -x · ( -1 )

= 5 x 4 · e -x + x 5 · ( - e -x )

= 5 x 4 · e -x - x 5 · e -x

= e -x · ( 5 x 4 - x 5 )

= e -x · ( - x 5 +5 x 4 )

= ( - x 5 +5 x 4 ) · e -x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -2 e 3 x 3 -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -2 e 3 x 3 -5

f'(x)= -2 e 3 x 3 -5 · 9 x 2

= -18 · e 3 x 3 -5 x 2

= -18 x 2 e 3 x 3 -5

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 5 ln( 7x ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 5 ln( 7x )

f'(x)= 5 7x · 7

= 5 x

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -3x +3

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

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

= 5 x 4 · e -3x +3 -3 x 5 · e -3x +3

= e -3x +3 · ( 5 x 4 -3 x 5 )

= e -3x +3 · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x +3

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 80-te Ableitung der Funktion f(x)= 4 e -0,95x .

Lösung einblenden

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

f(x) = 4 e -0,95x

f'(x) = 4 e -0,95x · ( -0,95 ) = -3,8 e -0,95x

f''(x) = -3,8 e -0,95x · ( -0,95 ) = 3,61 e -0,95x

f'''(x) = 3,61 e -0,95x · ( -0,95 ) = -3,4295 e -0,95x

f(4)(x) = -3,4295 e -0,95x · ( -0,95 ) = 3,258 e -0,95x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit -0,95 multipliziert wird. Bei der 80-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 80 mal mit -0,95 multipliziert, also insgeamt mit ( -0,95 ) 80

Somit gilt für die 80-te Ableitung:

f(80)(x) = ( -0,95 ) 80 · 4 e -0,95x

0,066 e -0,95x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= -4 ( x -4 ) · e -0,7x +1

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

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

= -4 e -0,7x +2,8 ( x -4 ) · e -0,7x

= e -0,7x · ( 2,8x -11,2 -4 )

= e -0,7x · ( 2,8x -15,2 )

= ( 2,8x -15,2 ) · e -0,7x