Natürliche Exponentialfunktionen
Die Funktion f(x) = e^x ist eine besondere Exponentialfunktion mit der Eulerschen Zahl e ≈ 2,7 als Basis. Sie hat wichtige Eigenschaften: Sie schneidet die y-Achse bei (0|1), ist monoton steigend und nimmt nur positive Werte an. Für x → +∞ geht f(x) → +∞, und für x → -∞ geht f(x) → 0.
Das Besondere an dieser Funktion ist, dass ihre Ableitungsfunktion wieder sie selbst ist: f'(x) = e^x. Dies macht sie in der Differentialrechnung besonders wertvoll.
Bei Exponentialgleichungen mit e nutzen wir den natürlichen Logarithmus (ln) als Gegenstück. Zum Beispiel: Bei e^x = 7 wenden wir auf beiden Seiten ln an und erhalten x = ln(7) ≈ 1,99. Bei komplexeren Gleichungen wie e^x−7 = 4 lösen wir schrittweise: Erst lne(x−7) = ln(4), dann x-7 = ln(4) und schließlich x = ln(4) + 7 ≈ 8,39.
Merke dir: Die e-Funktion ist die einzige Funktion, die mit ihrer eigenen Ableitung identisch ist. Diese Eigenschaft macht sie für viele Anwendungen in Naturwissenschaften und Wirtschaft so wichtig!