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Asymptoten

Funktionsuntersuchung von e-Funktionen und Scharen
Besonderheiten einer Funktionsuntersuchung von e-Funktionen

Im Gegensatz zu den ganzrationalen Funktionen haben e-Funktionen meistens eine Asymptote.

Merke

Eine Asymptote ist eine Funktion, oft eine Parallele zur x-Achse, gegen die die e-Funktion läuft, d.h. bei großen x schmiegt sich die e-Funktion immer weiter an die Asymptote an.

Asymptoten bei e-Funktionen
Asymptoten bei e-Funktionen

Bestimmung von Asymptoten

Asymptoten werden bestimmt, in dem man den Grenzwert der Funktion berechnet. Bei ganzrationalen Funktionen, gibt es nur die zwei Möglichkeiten +unendlich oder - unendlich.

Bei e-Funktionen kann der Grenzwert der einen Seite unendlich sein (wie bei der grünen Funktion, wo bei x gegen + unendlich der y-Wert gegen + unendlich läuft) und der Grenzwert der anderen Seite eine Zahl (wie bei der grünen Funktion, wo bei x gegen - unendlich der y-Wert gegen -1 läuft, d.h die Asymptote y=-1 ist).

Oder wie bei der blauen Funktion, können auch beide Grenzwerte ( für x gegen - unendlich und für x gegen + unendlich) eine Zahl sein (die Asymptote ist hier y=1).

Merke

Das asymptotische Verhalten der e-Funktion ergibt sich aus der Tatsache, dass $e^{-\infty}$ =0 ist und die e-Funktion damit den Grenzwert 0 hat, bzw. die x-Achse mit y=0 die Asymptote ist.

Um den Grenzwert von Funktionen zu berechnet, wird für x entweder + unendlich oder - unendlich eingesetzt.

Beispiel

f(x)=$x² \cdot e^{2x+1}$+2

$$\lim_{x\to +\infty} x² \cdot e^{2x+1}+2=\infty$$, da x² gegen unendlich und $e^{\infty}$ gegen unendlich geht und unendlich +2 unendlich ist.

$$\lim_{x\to -\infty} x² \cdot e^{2x+1}+2=2$$, da zwar x² gegen unendlich geht, aber $e^{-\infty}$ gegen 0 und 0+2 2 ist. Die Asymptote ist hier also y=2.

Die e-Funktion ist immer stärker als eine ganzrationale Funktion, so dass das Ergebnis 0 ergibt.

Ein weiteres Beispiel:

Beispiel

f(x)=$x³ \cdot e^{-2x²+1}-4$

$\lim_{x\to +\infty} x³ \cdot e^{-2x²+1}-4=-4$,  x³ geht zwar gegen unendlich aber $e^{-\infty}$ gegen 0 und somit 0-4=-4 ist. Die Asymptote ist hier also y=-4.

$\lim_{x\to -\infty} x³ \cdot e^{-2x²+1}-4=-4$, x³ geht zwar gegen unendlich aber $e^{-\infty}$ gegen 0 und somit 0-4=-4 ist. Die Asymptote ist hier also y=-4.

Multiple-Choice
Was ist $-e^{\infty}$?
0/0
Lösen

Hinweis:

Bitte kreuzen Sie die richtigen Aussagen an. Es können auch mehrere Aussagen richtig oder alle falsch sein. Nur wenn alle richtigen Aussagen angekreuzt und alle falschen Aussagen nicht angekreuzt wurden, ist die Aufgabe erfolgreich gelöst.

Bild von Autor Dr. Judith Frauendorf

Autor: Dr. Judith Frauendorf

Dieses Dokument Asymptoten ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Grundlagen der Analysis (Analysis 1).

Dr. Judith Frauendorf verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses Grundlagen der Analysis (Analysis 1)Grundlagen der Analysis (Analysis 1)
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Grundlagen der Analysis (Analysis 1)

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    Ein Kursnutzer am 03.11.2014:
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