Die natürliche Exponentialfunktion
Ableitung von Exponentialfunktionen
Die allgemeine Funktionsgleichung einer Exponentialfunktion lautet .
Zunächst soll es um die Ableitung dieser Funktion gehen. Durchlaufen Sie dazu folgende Schritte mithilfe des GeoGebra-Applets:
- Schritt: Wählen Sie individuell Werte von a und c.
- Schritt: Notieren Sie eine Vermutung, wie eine Ableitungsfunktion von der Funktion lauten könnte.
- Schritt: Überprüfen Sie Ihre Vermutung graphisch, indem Sie den Ableitungsgraphen anzeigen (über das Kontrollkästchen aktivieren).
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Vermutlich stimmt Ihre Vermutung noch nicht mit dem korrekten Ableitungsgraphen überein, falls doch: direkt weiter zu 2. Fall.
- Fall "Stimmt nicht überein": Versuchen Sie Ihre Vermutung immer weiter zu verbessern, sodass sie möglichst genau mit dem angezeigten Ableitungsgraphen übereinstimmt. --> Geschafft? --> weiter zu 2. Fall.
- Fall "Stimmt überein": BRAVO! Aber ob das nicht Zufall war? Probieren Sie es nochmal mit einer anderen Wahl von a und c.
Eigenschaften der Ableitung einer Exponentialfunktion
Kreuzen Sie die korrekten Aussagen an.
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INFO
Die Ableitungsfunktion einer Funktion ist .
ist dabei ein spezieller Logarithmus, darauf kommen wir noch später zurück.
Im Folgenden schauen wir uns die Funktion an, also mit . Die Ableitung ist damit gegeben durch .
__________________________________________________________________________________________________________ Info - Euler'sche Zahl e Vielleicht ist es Ihnen schon aufgefallen? Die Funktion stimmt FAST mit der EIGENEN Ableitung überein, da (siehe gelbe Markierung). Es gibt sogar eine besondere Zahl e, sodass die Funktion EXAKT mit der eigenen Ableitung übereinstimmt, also . Kreuzen Sie die korrekten Aussagen an.
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INFO
Die Euler'sche Zahl e hat folgenden Wert:
e ist (genauso wie ) eine irrationale Zahl und hat unendlich viele Nachkommastellen.
Die zugehörige Exponentialfunktion mit heißt natürliche Exponentialfunktion.
Die Ableitungsfunktion stimmt mit der Funktion überein: .
F mit ist eine Stammfunktion von f.