Was ist die Funktion f(x), wenn f'(x) = e^-x?

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Was ist die Funktion f(x), wenn f'(x) = e^-x?

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Accepted Answer

Um die Funktion \( f(x) \) zu finden, deren Able \( f'(x) = ex} \) ist, musst du die Funktion \( e^{-x} \) integrieren. Die Integration von \( e^{-x \) ergibt: \[ f(x) = -e^{-x} + C \] wobei \( C \) eine Konstante ist, die durch Anfangsbedingungen bestimmt werden kann, falls diese gegeben sind.

Accepted Answer

Die Ableitung von \(0,5^x\) kann mit der Regel für die Ableitung von Exponentialfunktionen berechnet werden. Die allgemeine Form der Ableitung einer Funktion \(a^x\) ist \(a^x \cdot \ln(a)\), wob... [mehr]

Accepted Answer

Die Ableitung von \(0,5^x\) kann mit der Regel für die Ableitung von Exponentialfunktionen berechnet werden. Die allgemeine Form der Ableitung einer Funktion \(a^x\) ist \(a^x \cdot \ln(a)\), wobei \(a\) eine positive Konstante ist. Für \(0,5^x\) ergibt sich somit: \[ \frac{d}{dx}(0,5^x) = 0,5^x \cdot \ln(0,5) \] Das bedeutet, die Ableitung von \(0,5^x\) ist \(0,5^x \cdot \ln(0,5)\).

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Um die Ableitung der Funktion \( f(x) = \frac{ax}{x + b} \) zu bestimmen, kannst du die Quotientenregel anwenden. Die Quotientenregel besagt, dass die Ableitung einer Funktion der Form \( \frac{u}{v}... [mehr]

Accepted Answer

Um die Ableitung der Funktion \( f(x) = \frac{ax}{x + b} \) zu bestimmen, kannst du die Quotientenregel anwenden. Die Quotientenregel besagt, dass die Ableitung einer Funktion der Form \( \frac{u}{v} \) gegeben ist durch: \[ f'(x) = \frac{u'v - uv'}{v^2} \] Hier ist \( u = ax \) und \( v = x + b \). 1. Berechne die Ableitungen \( u' \) und \( v' \): - \( u' = a \) - \( v' = 1 \) 2. Setze die Werte in die Quotientenregel ein: \[ f'(x) = \frac{(a)(x + b) - (ax)(1)}{(x + b)^2} \] 3. Vereinfache den Zähler: \[ f'(x) = \frac{ax + ab - ax}{(x + b)^2} = \frac{ab}{(x + b)^2} \] Die Ableitung von \( \frac{ax}{x + b} \) ist also: \[ f'(x) = \frac{ab}{(x + b)^2} \]

Accepted Answer

Die Funktion \( e^x \) wächst schneller als jede Polynomfunktion \( x^n \) (wobei \( n \) eine positive ganze Zahl ist), die Exponentialfunktion eineante Wachstumsrate hat, die unabhängig vo... [mehr]

Accepted Answer

Die Funktion \( e^x \) wächst schneller als jede Polynomfunktion \( x^n \) (wobei \( n \) eine positive ganze Zahl ist), die Exponentialfunktion eineante Wachstumsrate hat, die unabhängig von \( x \) ist Mathematisch lässt sich dies durch den Vergleich der Ableitungen zeigen. Die Ableitung von \( e^x \) ist \( e^x \), während die Ableitung von \( x^n \) \( n \cdot x^{n-1} \) ist. Für große Werte von \( x \) wird \( e^x \) also immer größer als \( x^n \), da die Wachstumsrate von \( e^x \) exponentiell ist, während die Wachstumsrate von \( x^n \) polynomial bleibt. Ein weiterer Weg, dies zu zeigen, ist der L'Hôpital'sche Regel, die besagt, dass der Grenzwert des Verhältnisses zweier Funktionen, wenn beide gegen unendlich gehen, durch die Ableitungen dieser Funktionen bestimmt werden kann. Wenn man den Grenzwert von \( \frac{x^n}{e^x} \) für \( x \to \infty \) betrachtet, erhält man: \[ \lim_{x \to \infty} \frac{x^n}{e^x} = 0 \] Das bedeutet, dass \( e^x \) viel schneller wächst als \( x^n \), wenn \( x \) sehr groß wird.

Accepted Answer

Die Ableitung der Funktion \( f(x) = 4,89^x \) kann mit der Exponentialregel abgeleitet werden. Die Ableitung ist gegeben durch: \[ f'() = 4,89^x \cdot \ln(4,89) \] Hierbei ist \( \ln(4,89) \)... [mehr]

Accepted Answer

Die Ableitung der Funktion \( f(x) = 4,89^x \) kann mit der Exponentialregel abgeleitet werden. Die Ableitung ist gegeben durch: \[ f'() = 4,89^x \cdot \ln(4,89) \] Hierbei ist \( \ln(4,89) \) der natürliche Logarithmus von 4,89.

Accepted Answer

Um die Ableitung der Funktion \( f(x) = x + \sqrt{x} \) zu bestimmen, gehen wir Schritt für Schritt vor. 1. **Identifikation der Funktionsteile**: Die Funktion besteht aus zwei Teilen: \( x \) u... [mehr]

Accepted Answer

Um die Ableitung der Funktion \( f(x) = x + \sqrt{x} \) zu bestimmen, gehen wir Schritt für Schritt vor. 1. **Identifikation der Funktionsteile**: Die Funktion besteht aus zwei Teilen: \( x \) und \( \sqrt{x} \). 2. **Ableitung der einzelnen Teile**: - Die Ableitung von \( x \) ist \( 1 \). - Die Ableitung von \( \sqrt{x} \) kann mit der Potenzregel abgeleitet werden. Zuerst schreiben wir \( \sqrt{x} \) als \( x^{1/2} \). Die Ableitung davon ist: \[ \frac{d}{dx}(x^{1/2}) = \frac{1}{2}x^{-1/2} = \frac{1}{2\sqrt{x}}. \] 3. **Zusammenführen der Ableitungen**: Jetzt addieren wir die Ableitungen der beiden Teile: \[ f'(x) = 1 + \frac{1}{2\sqrt{x}}. \] 4. **Endergebnis**: Die Ableitung der Funktion \( f(x) = x + \sqrt{x} \) ist somit: \[ f'(x) = 1 + \frac{1}{2\sqrt{x}}. \] Das ist die gesuchte Ableitung mit dem entsprechenden Lösungsweg.

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Die Eulerische Zahl \( e \) ist die Basis der natürlichen Logarithmen und hat eine wichtige Rolle in der Mathematik, insbesondere in der Analysis. Die Herleitung der Exponentialfunktion \( e^x \)... [mehr]

Accepted Answer

Die Eulerische Zahl \( e \) ist die Basis der natürlichen Logarithmen und hat eine wichtige Rolle in der Mathematik, insbesondere in der Analysis. Die Herleitung der Exponentialfunktion \( e^x \) kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Eine gängige Methode ist die Definition über Grenzwertbetrachtungen. 1. **Definition von \( e \)**: Die Zahl \( e \) kann als der Grenzwert definiert werden: \[ e = \lim_{n \to \infty} \left(1 + \frac{1}{n}\right)^n \] 2. **Exponentialfunktion**: Die Exponentialfunktion \( e^x \) kann dann durch die folgende Reihe definiert werden: \[ e^x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!} \] Diese Reihe konvergiert für alle reellen Zahlen \( x \). 3. **Ableitung der Exponentialfunktion**: Um zu zeigen, dass die Funktion \( e^x \) die Eigenschaft hat, dass ihre Ableitung gleich der Funktion selbst ist, betrachten wir die Ableitung der Reihe: \[ \frac{d}{dx} e^x = \frac{d}{dx} \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!} = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n x^{n-1}}{n!} = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{x^{n-1}}{(n-1)!} = e^x \] Dies zeigt, dass die Ableitung von \( e^x \) tatsächlich \( e^x \) ist. 4. **Alternative Definition über Differentialgleichung**: Eine weitere Möglichkeit, die Exponentialfunktion zu definieren, ist durch die Differentialgleichung: \[ \frac{dy}{dx} = y, \quad y(0) = 1 \] Die Lösung dieser Gleichung ist ebenfalls \( y = e^x \). Diese Herleitungen zeigen die fundamentale Rolle von \( e \) in der Mathematik und die Eigenschaften der Exponentialfunktion.

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Um das Monotonieverhalten einer Funktion zu bestimmen, folge diesen Schritten: 1. **Ableitung bilden**: Berechne die erste Ableitung der Funktion \( f(x) \). 2. **Nullstellen der Ableitung finden**:... [mehr]

Accepted Answer

Um das Monotonieverhalten einer Funktion zu bestimmen, folge diesen Schritten: 1. **Ableitung bilden**: Berechne die erste Ableitung der Funktion \( f(x) \). 2. **Nullstellen der Ableitung finden**: Setze die Ableitung gleich null und löse die Gleichung, um die kritischen Punkte zu finden. 3. **Vorzeichen der Ableitung untersuchen**: Analysiere das Vorzeichen der Ableitung in den Intervallen, die durch die kritischen Punkte und die Randpunkte der Definitionsmenge entstehen. - Wenn \( f'(x) > 0 \) in einem Intervall, ist die Funktion dort monoton steigend. - Wenn \( f'(x) < 0 \) in einem Intervall, ist die Funktion dort monoton fallend. 4. **Zusammenfassung**: Fasse die Ergebnisse zusammen, um das Monotonieverhalten der Funktion in den verschiedenen Intervallen zu beschreiben. Diese Schritte helfen dir, das Monotonieverhalten einer gegebenen Funktion systematisch zu bestimmen.

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Um Aussagen über die Funktion \( f(x) = e^{v(x)} \) zu machen, wobei \( v(x) = x^2 \), betrachten wir zunächst die Ableitung von \( v(x) \). 1. **Ableitung von \( v(x) \)**: \[ v... [mehr]

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Um Aussagen über die Funktion \( f(x) = e^{v(x)} \) zu machen, wobei \( v(x) = x^2 \), betrachten wir zunächst die Ableitung von \( v(x) \). 1. **Ableitung von \( v(x) \)**: \[ v'(x) = \frac{d}{dx}(x^2) = 2x \] 2. **Ableitung von \( f(x) \)**: Um die Ableitung von \( f(x) \) zu bestimmen, verwenden wir die Kettenregel: \[ f'(x) = \frac{d}{dx}(e^{v(x)}) = e^{v(x)} \cdot v'(x) = e^{x^2} \cdot 2x \] 3. **Verhalten von \( f(x) \)**: - \( f(x) \) ist immer positiv, da die Exponentialfunktion \( e^{x^2} \) für alle \( x \) positiv ist. - \( f'(x) = 2x e^{x^2} \) zeigt, dass die Funktion \( f(x) \) für \( x > 0 \) wächst (da \( f'(x) > 0 \)) und für \( x < 0 \) fällt (da \( f'(x) < 0 \)). Bei \( x = 0 \) hat die Funktion einen lokalen Extrempunkt. 4. **Extrempunkte**: - Der einzige kritische Punkt ist bei \( x = 0 \). Hier hat \( f(x) \) ein Minimum, da die Funktion für \( x < 0 \) abnimmt und für \( x > 0 \) zunimmt. Zusammenfassend kann man sagen, dass \( f(x) = e^{x^2} \) eine positive Funktion ist, die bei \( x = 0 \) ein Minimum hat und für \( x < 0 \) fällt und für \( x > 0 \) steigt.

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Der Grenzwert von \(\frac{e^x}{x}\) für \(x\) gegen 0 ist nicht definiert, da der Ausdruck für \(x = 0\) nicht definiert ist (wir erhalten eine Division durch Null). Wenn du jedoch den Grenz... [mehr]

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Der Grenzwert von \(\frac{e^x}{x}\) für \(x\) gegen 0 ist nicht definiert, da der Ausdruck für \(x = 0\) nicht definiert ist (wir erhalten eine Division durch Null). Wenn du jedoch den Grenzwert für \(x\) gegen unendlich betrachtest, dann gilt: \[ \lim_{x \to \infty} \frac{e^x}{x} = \infty \] Das bedeutet, dass der Ausdruck unendlich groß wird, wenn \(x\) immer größer wird.

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Um die dritte Ableitung der Funktion \( f(x) = (4x + 1) \cdot e^x \) zu berechnen, verwenden wir die Produktregel und die Ableitungen von \( e^x \). 1. **Erste Ableitung**: \[ f'(x) = (4x... [mehr]

Accepted Answer

Um die dritte Ableitung der Funktion \( f(x) = (4x + 1) \cdot e^x \) zu berechnen, verwenden wir die Produktregel und die Ableitungen von \( e^x \). 1. **Erste Ableitung**: \[ f'(x) = (4x + 1)' \cdot e^x + (4x + 1) \cdot (e^x)' \] \[ f'(x) = 4 \cdot e^x + (4x + 1) \cdot e^x = (4 + 4x + 1) \cdot e^x = (4x + 5) \cdot e^x \] 2. **Zweite Ableitung**: \[ f''(x) = (4x + 5)' \cdot e^x + (4x + 5) \cdot (e^x)' \] \[ f''(x) = 4 \cdot e^x + (4x + 5) \cdot e^x = (4 + 4x + 5) \cdot e^x = (4x + 9) \cdot e^x \] 3. **Dritte Ableitung**: \[ f'''(x) = (4x + 9)' \cdot e^x + (4x + 9) \cdot (e^x)' \] \[ f'''(x) = 4 \cdot e^x + (4x + 9) \cdot e^x = (4 + 4x + 9) \cdot e^x = (4x + 13) \cdot e^x \] Die dritte Ableitung von \( f(x) = (4x + 1) \cdot e^x \) ist also: \[ f'''(x) = (4x + 13) \cdot e^x \]