Aufgabenbeispiele von mit e-Funktionen

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e-Funktionen einfach

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 9 8 e x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 9 8 e x

f'(x)= 9 8 e x

Ableiten e-Funktionen (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= e 2x x 4

f'(x)= e 2x · 2 · x 4 + e 2x · 4 x 3

= 2 · e 2x x 4 +4 · e 2x x 3

= e 2x · ( 2 x 4 +4 x 3 )

= ( 2 x 4 +4 x 3 ) · e 2x

e-Funktionen ableiten

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 5 · e -3x

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

= 5 x 4 · e -3x + x 5 · ( -3 e -3x )

= 5 x 4 · e -3x -3 x 5 · e -3x

= e -3x · ( -3 x 5 +5 x 4 )

= ( -3 x 5 +5 x 4 ) · e -3x

Ableiten ln-Funktion

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 x 3 · ln( x +6 ) und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 3 · ln( x +6 )

f'(x)= 9 x 2 · ln( x +6 ) + 3 x 3 · 1 x +6 · ( 1 +0 )

= 9 x 2 ln( x +6 ) + 3 x 3 · 1 x +6 · ( 1 )

= 9 x 2 ln( x +6 ) + 3 x 3 · 1 x +6

= 9 x 2 ln( x +6 ) +3 x 3 x +6

Ableiten (mit allem) LF

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= x 4 · sin( 5x -4 )

= x 1 4 · sin( 5x -4 )

=> f'(x) = 1 4 x - 3 4 · sin( 5x -4 ) + x 1 4 · cos( 5x -4 ) · ( 5 +0 )

f'(x)= 1 4 ( x 4 ) 3 · sin( 5x -4 ) + x 4 · cos( 5x -4 ) · ( 5 +0 )

= 1 4 sin( 5x -4 ) ( x 4 ) 3 + x 4 · cos( 5x -4 ) · ( 5 )

= 1 4 sin( 5x -4 ) ( x 4 ) 3 + x 4 · 5 cos( 5x -4 )

= 1 4 sin( 5x -4 ) ( x 4 ) 3 +5 x 4 · cos( 5x -4 )

Höhere Ableitungen e-Funkt'n

Beispiel:

Bestimme die 50-te Ableitung der Funktion f(x)= e 1,1x .

Lösung einblenden

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

f(x) = e 1,1x

f'(x) = e 1,1x · 1,1 = 1,1 e 1,1x

f''(x) = 1,1 e 1,1x · 1,1 = 1,21 e 1,1x

f'''(x) = 1,21 e 1,1x · 1,1 = 1,331 e 1,1x

f(4)(x) = 1,331 e 1,1x · 1,1 = 1,4641 e 1,1x

...

Wir erkennen, dass der Funktionsterm bei jeder Ableitung mit 1,1 multipliziert wird. Bei der 50-ten Ableitung wurde also die Originalfunktion 50 mal mit 1,1 multipliziert, also insgeamt mit 1,1 50

Somit gilt für die 50-te Ableitung:

f(50)(x) = 1,1 50 · e 1,1x

= 117,3908528797 e 1,1x

typischen Anwendungsterm ableiten

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= 3 ( x +6 ) · e -0,5x -5 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 ( x +6 ) · e -0,5x -5

f'(x)= 3 · ( 1 +0 ) · e -0,5x +3 ( x +6 ) · e -0,5x · ( -0,5 )+0

= 3 e -0,5x +3 ( x +6 ) · ( -0,5 e -0,5x )

= 3 e -0,5x -1,5 ( x +6 ) · e -0,5x

= e -0,5x · ( -1,5x -6 )

= ( -1,5x -6 ) · e -0,5x