Laden im
Google Play
Herausbildung moderner strukturen in gesellschaft und staat
Bipolare welt und deutschland nach 1953
Die moderne industriegesellschaft zwischen fortschritt und krise
Das 20. jahrhundert
Deutschland zwischen demokratie und diktatur
Friedensschlüsse und ordnungen des friedens in der moderne
Der mensch und seine geschichte
Das geteilte deutschland und die wiedervereinigung
Imperialismus und erster weltkrieg
Europa und globalisierung
Die zeit des nationalsozialismus
Frühe neuzeit
Europa und die welt
Großreiche
Demokratie und freiheit
Alle Themen
Mensch-umwelt-beziehungen
Ressourcenkonflikte und ressourcenmanagement
China
Klimawandel und klimaschutz
Klima und vegetationszonen
Herausforderungen an die menschen des 21. jahrhunderts
Australien und ozeanien
Russland
Europa
Entwicklung in tropischen räumen
Die subpolare und polare zone
Planet erde
Entwicklungsperspektiven
Globalisierung
Usa
Alle Themen
27.11.2021
991
28
Teilen
Speichern
Herunterladen
Exponentialfunktionen Eigenschaften: Für jede Exponentialfunktion mit y=b^x mit b>0 gilt: - Graph verläuft oberhalb der x-Achse und durch den Punkt P(0/1) - steigt für b>1 und fällt für 0<b<1 - schmiegt sich für b>1 dem negativen Teil und für 0<b<1 dem positiven Teil der x-Achse an - wenn x um c wächst, wird der Funktionswert b^x mit b^c multipliziert -y-b^x und y=(1/b)^x=b^-x gehen durch Spiegelung an der Y-Achse auseinander hervor, denn 3*= = (13) * Allgemeine Form: f(x)= a.bx E-Funktion/ Exponentialfunktion Zeitraumn mit ato steil verlauft Anfangswert die Korve 28. Verdoppling alle 2 Tage und b>0 Fall 1: f(x)=bx für b> 1 Je größer ist, desto schneller steigt die Exponentialfunktion streng monoton an. Da in jedem dieser Beispiele ist, gehen sie alle durch den Punkt Fall 2: f(x)=bx für 0 < b < 1 Liegt im Intervall, so fällt die Exponentialfunktion. Man spricht bei diesen streng monoton fallenden Funktionen auch von exponentiellem Zerfall. Je kleiner ist, desto schneller fällt der Funktionsgraph Fall 3: f(x) = abx für a > 0 Unabhängig von der Basisa kann auch der Anfangswert gewählt werden. Für ist das gerade der y-Achsenabschnitt. Die untenstehende Graphik zeigt die Verschiebung der Exponentialfunktion jeweils für . Fall 4: f(x)= a. bx für a < 0 Hat ein negatives Vorzeichen, so wird der Funktionsgraph zusätzlich noch an der y-Achse gespiegelt. Hier im Bild siehst du den Fall, dass zusätzlich ist. Halbwertzeit: 1 = f(x) Verdopplungszeit: 2=...
iOS User
Philipp, iOS User
Lena, iOS Userin
f(x) Verschiebung entlang der x-Achse: - wenn a>1 wird der Graph gestreckt - wenn 0<a<1 wird der Graph gestaucht - wenn a<0 wird der Graph an der x-Achse gespiegelt x)-0,5 10x)-0,7\ 1x)-0,2-0,5 (x)=0,5 Wachstumsrate: Zur Wachstumsrate 3% gehört der Wachstumsfaktor 1+ 3/100= 1,03 Abnahmerate: Zur Abnahmerate 1,7% gehört der Abnahmefaktor 1- 1,7/100= 0,983 (-4) Verschiebung entlang der y-Achse Eine Exponentialfunktion kann im Koordinatensystem mithilfe des Parameters in y-Richtung, das heißt nach oben oder unten verschoben werden. Sie hat dann die Funktionsgleichung: Funktionsgleichung in y-Richtung verschobenen Exponentialfunktionen f (x)= a.b²+d f(x)=-40,5 Ableitung einer Exponentialfunktion: f(x) = a.bx f'(x) = a. ln (b). bx 1) (-2) 50-1.5 6x) 42 100-2 fx)-0,2-2 E-Funktion: Die E-Funktion ist eine Exponentialfunktion zur Basis e=2,7182. Sie wird auch als natürliche Exponentialfunktion bezeichnet. Formel: f(x)=e* Ableitung der E-Funktion: F(x)= e^x; F'(x)=e^x Stammfunktion der e-Funktion: F(x)= e^x+c; f(x)= e^x Ableitung von Funktionen f(x)=²x kixto f(x) = ²x e Aufleiten dieser Funktion: f(x) = ekxin F(x) = 1 . ek.xtn oder a ·e Tangentengleichung bestimmen: Y=mx+b Tangentengleichung bestimmen Ansatz m bestimmen b bestimmen Gleichung angeben f'(x) = kiekixta Logarithmengesetze (1) In (x-y)= ln (x) + In (y); (2) In (=In(x)-In (y); (3) In (xt)=t-In (x) Lineare Kettenregel: Lele die Funktion (G)= (2-x)³ ab entweder: (2x). (2-x) (2-x) oder einfacher mit Kettenregel (G) = (2-x) ³ äußere 2 ('(x)= (-1. 3. (2x) lexto Der natürliche Logarithmus: Sucht man einen Exponenten x, sodass e^x=y gilt, kann man diesen Exponenten mithilfe des In-Befehls des Rechners bestimmen: In(y)=x Ableitung des imeren funktion f(x)=ex-x; Stelle x=2 t(x) = m-x+b m = f'(2)= e²-1; Definition: Der natürliche Logarithmus In(y) einer positiven Zahl y ist der Exponent, mit dem man e potenzieren muss, um y zu erhalten: e (Incy). P(2|e²-2) und m einsetzen e²-2=(e²-1)-2+b; somit b=-e² t(x)=(e²-1)-x-e² Zusatz: Jede Exponentialfunktion f mit f(x)= a-b* und b>0 kann auch mit der Basis e geschrieben werden. In(b).x f(x) = a·b ² = a.ch Ableitung der außeren Funktion Ke ->0 f 4) = (x+1).e-2x x->∞0 соет ein Fakefar alles gegen Ⓒ läuft, läuft gegen e-Funktion bestimmt stärker die Funletion Innere Ableitung äußere Abdertung X brauchen wir Eigenschaften Die e-Funktion ist eine 4 Graph: Besonderheit: ganz steht für die Eulersche Zahl und es weiter gilt: CA 1. E-Funktion T 1 besondere Exponential funktion: f(x)=e* (xER) gilt mit (011) and (11) ('(x) = ex d.h. die e-Funktion stimmt mit ihrer Ab- leilung überein! e = 2,748... -J-Jugl. 565 A5 nach unten verschoben für cco f(x) = e²tc nach oben verschoben för cso f(x)= a.ex (a ·e^) = a-e* -> Faktor bleibt stehen! a 31 a co gespiegelt an der X-Adhe gestreet } PCO(a) Orace gestaucht. 22.09.21 (extc) = ex -> konstante fällt beim Ableiten weg ! Flächenberechnung -> INTEGRAIRECHNUNG (1 Es gilt: Jede Funktion f(x)=e^tc ist eine Stammfunktion (G) = ex Bsp.: -Ti "Ti Sendx = e = 1 = 1,₁718 Das Integral berechnet die Fläche, die der Graph (G)-e* mit der x-Achse im Bereich [0₁1] einschließt: ↓ händisch: 1 1 Sexd² = [FG)] e - [erte] - e²+c (e°tc) = etc-l-c e-l Sc²dx = [F(G)- F(0) = c ² - 2 0 = 0 - 1 = 1.98.. -2 Erinnerung händische Berechnung von Integralen (x+2) dx = [F(0) - F(2)] => grammnfication funden mit dem f(x) Taste: lala → Jodo -> FG)-²12x = 1/2-·0²4 20- (1-6-25 ²12 · (2)) -0-(2-4) -0-(-2) = 2 -> Stammfunktion ↳ f(x) = ex von f(x)=e* bestimmen ! -> ((x+2) dx -> x/2 + 2x Definition S. 76 Weiter gilt: Der natürliche Logarithmus In(y) einer positiven Zahl y ist der Exponent, mit dem man e potenzieren muss, um y zu erhalten: ex=y mit xoln (y) d.b.: _inly). =Y с Umgekehrt gilt auch: In (et)= y Allgemein gilt: (x) Der natürliche Logarithmus Inlog e BSP.: (nur verstehen, jetzt mit T1 oder Forme!) Bsp.: In (2³)-3 Jede Exponentialfunktion f(x)=a•b (b>0) kann auch mit der Basis e geschrieben werden: In (b).x =a.e ((x) = a·b" Lymit b= e In (6) _Ĵ 06.10.21 f(x)=a.bx mit f(x)= are in (b), X f'(x) =a \n (b). bx Exponentielle Abnahme und Zunahme mithilfe der e-Funktion modellieren Der Begriff exponentielles Wachstum wird als Oberbegriff für exponentielle Abnahme und exponentielle Zunahme verwendet. k= en (b) Exponentielles Wachstum kann mithilfe einer Funktion f mit f(t)= a.ekt beschrieben wer- den. Dabei ist f(0) = a der Anfangswert zum Zeitpunkt 0. Für k<0 Für k>0 beschreibt die Funktion eine exponentielle Abnahme. A BEISPIEL Wird das exponentielle Wachstum mit dem Term f(t)= a.bt, b>0 beschrieben, ergibt sich k aus dem Wachstumsfaktor b=ek mit k = ln (b). Bei der Modellierung von Wachstumsprozessen wird häufig angegeben, dass es sich um eine Abnahme oder Zunahme um p % pro Zeiteinheit handelt. Für die Basis b> 0 im Term f(t) = a-bt gilt in diesem Fall: bei Abnahme: b=1-1001 <1 Die Abnahme von 33 % pro Sekunde bei einem Anfangswert 9: f(t) = 9-(1-33)¹= = 9-0,67t k<0 f(x)=a.e BESTAND Abnahme: k<0 = 9.eln(0,67)-t9.e-0,4005-t b (>0) beschreibt die Funktion f eine exponentielle Zunahme. k (en(6)) k.t Р bei Zunahme: b=1+ -> 1. 100 BEISPIEL Wachstumsgeschwindigkeit eines exponentiellen zum Bestand, denn: tt = k· f(x). kt Bezeichnung p% Wachstumsrate Wachstumsfaktor Wachstumskonstante k>0 Zunahme von 25% pro Tag bei einem Anfangswert 2: Zunahme: k>0 f(t) = 2. (1+25)*= = 2.1,25t 100 ; f'(x) = k·a·ek GESCHWINDIGKEIT ABGRENZUNG = 2.eln(1,25).t9.e0,2231-t also k= f'(x) f(x) Zunahme Abnahme >O (₁ Zunahme") >O (Abnahme") > 1 (1+p%) >O < 1 (1-p%) <O Halbwertszeit-Verdopplungszeit Bei exponentiellem Wachstum ist die Zeit stets gleich, in der sich ein Anfangswert halbiert (bei Abnahme) oder verdoppelt (bei Zunahme). Für ein exponentielles Wachstum, das durch eine Funktion f mit f(t)= a.ekt beschrieben wird, beträgt bei exponentieller Abnahme, also für k < 0, die Halbwertszeit oder Halbierungszeit t In (2) ▪ exponentieller Zunahme, also für k> 0, die Verdopplungszeit ty="K ■ BEISPIEL f(t) = 0,8-e-0,2t ½a= а 슬 en (2) en (1) k Halbwertszeit = t₁ = = In (2) -0,2 = =a.e -≈ 3,47 HERLEITUNG f(t)=a.ekt tu ek.t k.t k.t BEISPIEL 1:a len lik f(t) = 2,4.e0,6t t₁ = In (2) 0,6 2a 2 en (2) = en (2) k Verdopplungszeit = 1,16 = a.e 1:a ekt Ien k.t 1:k = k.t In() k tv 2002 by Rainer Müller - http://www.eMath.de a% = 1 a amanam+n speziell die e-Funktion: Potenzregeln : In (1) = 0 ; G a a² = a ; a-" = am an ; an.b" (a.b)" =am-n e = y exey = ex+y eº = 1 ; In (u v) = ln (u) + In (v) In (e) = 1 ; 1 an ana·a· a... a n-Stück ; ; ; ; : e-x Logarithmenregeln : an = -(;)* = fn va:= an (am)n = am-n = (an)m e² ey In (u)r In (u x = ln y In (e) = x In (1) = ; ; (e)y = ex-y eln (x) = x = In (u)- In (v) 1