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Aufgabe

Zeige, dass die Exponentialfunktion \( \exp : \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}_{>0} \) in allen Punkten stetig ist.


Zur Bemerkung gilt, dass für alle h ∈ [0, 1]: 1 + h ≤ exp(h) ≤ 1 + 2h

und dass exp(p + h) = exp(p) exp(h).


Problem/Ansatz:

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Beste Antwort

Zeige zuerst die Stetigkeit bei x=0.

Betrachte dazu für h ∈ [0, 1]     exp(h)

Tipp==>    1 + h ≤ exp(h) ≤ 1 + 2h

rechte und linke Seite gehen für h gegen 0 beide gegen 1, also auch

\(  \lim\limits_{h\to 0} exp(h) = 1 \)   = exp(0).

Damit stimmt der rechtsseitige Grenzwert mit dem Funktionswert bei 0 überein.

Für h ∈ [-1 , 0 ] gilt -h ∈ [0, 1], also

              1 - h ≤ exp(-h) ≤ 1 - 2h

und für h gegen 0 geht auch -h gegen 0, also

ist auch der linksseitige Grenzwert gleich 1.

Sei nun x∈ℝ\{0} . Dann gilt exp(x+h) = exp(x)*exp(h).

==>  \(  \lim\limits_{h\to 0} exp(x+h) =   \lim\limits_{h\to 0} (exp(x)*exp(h)) \)

und weil exp(x) bezüglich h konstant ist

\(  =exp(x) \cdot \lim\limits_{h\to 0} exp(h) \)

und wegen der Stetigkeit von exp bei 0

      = exp(x) * 1 = exp(x).       q.e.d.

Avatar von 289 k 🚀

Deine Überlegungen für linksseituge Stetigkeit ist falsch: Auch für h aus [-1,0] musst Du exp(h) abschätzen und nicht exp(-h)

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