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Lerne die Ableitung von Exponentialfunktionen leicht gemacht

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Lerne die Ableitung von Exponentialfunktionen leicht gemacht
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Die natürliche Exponentialfunktion und ihre Ableitung sind zentrale Konzepte in der Mathematik, insbesondere in der Analysis. Die Ableitung der Exponentialfunktion spielt eine wichtige Rolle bei der Modellierung von Wachstumsprozessen und in vielen anderen Anwendungen.

Kernpunkte:

  • Die Ableitung der Exponentialfunktion f(x) = a^x lässt sich durch den Grenzwert des Differenzenquotienten herleiten.
  • Für verschiedene Basen a ergeben sich unterschiedliche Ableitungsformeln.
  • Die Eulersche Zahl e ≈ 2,71828 ist die einzigartige Basis, bei der die Ableitung der Funktion gleich der Funktion selbst ist.
  • Die natürliche Exponentialfunktion f(x) = e^x hat die bemerkenswerte Eigenschaft, dass ihre Ableitung identisch mit der Funktion ist.

5.4.2021

542

Gegeben ist die Funktion: f(x) = 2x.
Gesucht ist die Ableitung: f'(x)
Bei Potenzfunktionen gibt es eine Formel: f(x) = x" => f'(x) = n x-1
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Die natürliche Exponentialfunktion und ihre Bedeutung

Die Seite führt das Konzept der natürlichen Exponentialfunktion ein. Es wird die Frage gestellt, ob es eine Basis a zwischen 2 und 3 gibt, für die der Ableitungsfaktor genau 1 ist.

Vocabulary: Die Eulersche Zahl e ist eine mathematische Konstante mit dem ungefähren Wert 2,71828.

Es wird erklärt, dass diese spezielle Basis tatsächlich existiert und als Eulersche Zahl e bezeichnet wird. Die Funktion f(x) = e^x wird als natürliche Exponentialfunktion definiert.

Highlight: Die natürliche Exponentialfunktion f(x) = e^x hat die einzigartige Eigenschaft, dass ihre Ableitung mit der Funktion selbst übereinstimmt: f'(x) = e^x.

Die Seite präsentiert eine Tabelle, die verschiedene Exponentialfunktionen und ihre Ableitungen vergleicht. Diese verdeutlicht, wie der Ableitungsfaktor mit zunehmender Basis größer wird.

Example: Für f(x) = 4^x ist f'(x) = 1,4 · 4^x, und für f(x) = 5^x ist f'(x) = 1,6 · 5^x.

Abschließend wird betont, dass bei der natürlichen Exponentialfunktion die Steigung der Tangente an jedem Punkt mit dem Funktionswert in diesem Punkt übereinstimmt. Dies macht e^x zu einer besonders wichtigen Funktion in der Analysis und erklärt ihre häufige Verwendung in mathematischen und naturwissenschaftlichen Modellen.

Gegeben ist die Funktion: f(x) = 2x.
Gesucht ist die Ableitung: f'(x)
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Herleitung der Ableitung von Exponentialfunktionen

Die Seite beginnt mit der Untersuchung der Ableitung der Exponentialfunktion am Beispiel von f(x) = 2^x. Um die Ableitung zu bestimmen, wird der Differenzenquotient verwendet. Durch schrittweise Umformung und Anwendung von Potenzgesetzen wird die Ableitung hergeleitet.

Definition: Der Differenzenquotient ist definiert als lim(h→0) (f(x+h) - f(x)) / h und dient zur Bestimmung der Ableitung einer Funktion.

Die Herleitung führt zu dem Ergebnis, dass f'(x) = f(x) · lim(h→0) (2^h - 1) / h. Dieser Grenzwert entspricht der Ableitung an der Stelle x = 0.

Highlight: Für f(x) = 2^x ergibt sich die Ableitung f'(x) = 0,7 · 2^x, was bedeutet, dass die Ableitung proportional zur Originalfunktion ist.

Die Seite zeigt auch, wie man analog für f(x) = 3^x vorgehen kann und erhält f'(x) = 1,1 · 3^x.

Example: Für f(x) = 2^x gilt: f'(1) = 0,7 · 2^1 = 1,4 und f'(2) = 0,7 · 2^2 = 2,8.

Diese Methode zur Ableitung von Exponentialfunktionen lässt sich auf verschiedene Basen anwenden, wobei sich der Faktor vor der Exponentialfunktion ändert.

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Philipp, iOS User

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

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Kernpunkte:

  • Die Ableitung der Exponentialfunktion f(x) = a^x lässt sich durch den Grenzwert des Differenzenquotienten herleiten.
  • Für verschiedene Basen a ergeben sich unterschiedliche Ableitungsformeln.
  • Die Eulersche Zahl e ≈ 2,71828 ist die einzigartige Basis, bei der die Ableitung der Funktion gleich der Funktion selbst ist.
  • Die natürliche Exponentialfunktion f(x) = e^x hat die bemerkenswerte Eigenschaft, dass ihre Ableitung identisch mit der Funktion ist.

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Vocabulary: Die Eulersche Zahl e ist eine mathematische Konstante mit dem ungefähren Wert 2,71828.

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Example: Für f(x) = 4^x ist f'(x) = 1,4 · 4^x, und für f(x) = 5^x ist f'(x) = 1,6 · 5^x.

Abschließend wird betont, dass bei der natürlichen Exponentialfunktion die Steigung der Tangente an jedem Punkt mit dem Funktionswert in diesem Punkt übereinstimmt. Dies macht e^x zu einer besonders wichtigen Funktion in der Analysis und erklärt ihre häufige Verwendung in mathematischen und naturwissenschaftlichen Modellen.

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Definition: Der Differenzenquotient ist definiert als lim(h→0) (f(x+h) - f(x)) / h und dient zur Bestimmung der Ableitung einer Funktion.

Die Herleitung führt zu dem Ergebnis, dass f'(x) = f(x) · lim(h→0) (2^h - 1) / h. Dieser Grenzwert entspricht der Ableitung an der Stelle x = 0.

Highlight: Für f(x) = 2^x ergibt sich die Ableitung f'(x) = 0,7 · 2^x, was bedeutet, dass die Ableitung proportional zur Originalfunktion ist.

Die Seite zeigt auch, wie man analog für f(x) = 3^x vorgehen kann und erhält f'(x) = 1,1 · 3^x.

Example: Für f(x) = 2^x gilt: f'(1) = 0,7 · 2^1 = 1,4 und f'(2) = 0,7 · 2^2 = 2,8.

Diese Methode zur Ableitung von Exponentialfunktionen lässt sich auf verschiedene Basen anwenden, wobei sich der Faktor vor der Exponentialfunktion ändert.

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