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Ableitung der Exponentialfunktion Es gilt \begin{equation} f(x) = e^{x} \rightarrow f'(x)=e^{x} \end{equation} Beweis Der Beweis ist recht einfach. Man geht wieder von der Definition der Ableitung aus: \begin{equation*} f'(x) = \lim_{h\rightarrow 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h} = \lim_{h\rightarrow 0}\frac{e^{x+h}-e^x}{h} \end{equation*} Nutzt man die Potenzregeln $e^{x+h}=e^x\cdot e^h$ so ergibt sich: f'(x) = \lim_{h\rightarrow 0}\frac{e^x\cdot e^h -e^x}{h} = e^x\lim_{h\rightarrow 0}\cdot \frac{e^h -1}{h} Aus der nebenstehenden grafischen Komponente ergibt sich $\lim_{h\rightarrow 0}\cdot \frac{e^h -1}{h}=1$. Also $$f'(e^x)=e^x$$
Und wegen \$a^0=1\$ haben wir wieder die 1 statt des \$a^0\$ im Term stehen. Und dieser Grenzwert soll gleich 1 sein: \$lim_{n->oo} {a^{1/n}-1}/{1/n}=1\$ Für die folgende prinzipielle Herleitung lassen wir den Limes hier weg und lösen den Term nach a auf: \${a^{1/n}-1}/{1/n}=1 | *(1/n)\$ \$a^{1/n}-1=1/n | +1\$ \$a^{1/n}=root(n)(a)=1+1/n \$ \$sqrt(3)=3^{1/2}\$ in Potenzschreibweise, analog dazu \$root(3)(4)=4^{1/3}\$, also kann man allgemein schreiben, dass \$root(n)(a)=a^{1/n}\$. Das haben wir soeben verwendet. Potenziert man die Gleichung nun auf beiden Seiten mit \$n\$, so erhält man \$a=(1+1/n)^{n}\$ Setzt man für \$n\$ nun immer größere Werte ein, so wird man überrascht feststellen, dass dieser Ausdruck gegen einen bestimmten Wert zu streben scheint: n \$(1+1/n)^{n}\$ 100 2. 7048138294215285 1000 2. 7169239322355936 10000 2. Gompertz-Funktion – Wikipedia. 7181459268249255 100000 2. 7182682371922975 1000000 2. 7182804690957534 10000000 2. 7182816941320818 100000000 2. 7182817983473577 1000000000 2. 7182820520115603 Diese besondere Zahl wird als Eulersche Zahl bezeichnet und mit dem Buchstaben \$e\$ bezeichnet.
Für den Anfangswert f (0) = 1 erhalten wir die Exponentialfunktion zur Basis e. Allgemein ergibt sich die Funktion c exp für den Anfangswert f (0) = c. Keine andere Basis ist geeignet (vgl. die Berechnung der Ableitung von exp a unten)! Ableitung der e funktion beweis in english. Gewinnung des Additionstheorems Aus dem Charakterisierungssatz lässt sich das Additionstheorem herleiten. Sei hierzu y ∈ ℝ beliebig. Wir definieren f: ℝ → ℝ durch f (x) = exp(x + y) exp(y) für alle x ∈ ℝ. Dann gilt f ′(x) = f (x) und f (0) = exp (0 + y) /exp(y) = 1. Folglich ist f = exp und damit exp (x + y) = f (x) exp(y) = exp(x) exp(y) für alle x ∈ ℝ.
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