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Exponentialfunktion von Potenzen - Grafische Darstellung

Die Gaußkurve besitzt ein Maximum bei und fällt schnell gegen 0 ab. Mit größerem a (kleinerem ) fällt die Kurve schneller gegen 0. Die Fläche unter der Kurve wird kleiner.

Mathematica Code:

Plot[{Exp[-x^2],Exp[-2x^2],Exp[-x^4]},{x,-2,2},PlotRange->{{-2.2,2.2},{-0.1,1.3}},
PlotStyle->{{Hue[0]},{Hue[0.3]},{Hue[0.6]}},AspectRatio->Automatic]

 
Wird die Fläche unter der Kurve konstant gehalten, so wird die Kurve schmaler und in der Mitte höher.
 
Die Funktionen mit n positiv und gerade zeigen ähnliches Verhalten wie die Gaußkurve, allerdings mit schnellerem Abfallverhalten. Die Asymptote ist .
 
Die Funktionen mit n positiv und ungerade zeigen ein ähnliches Verhalten wie , jedoch ebenfalls mit stärkerem Abfall.

Mathematica Code:

Plot[{Exp[-x],Exp[-x^3],Exp[-x^2]},{x,-2,2},PlotRange->{{-2.2,2.2},{-0.1,3.5}},
PlotStyle->{{Hue[0]},{Hue[0.8]},{Hue[0.3]}},AspectRatio->Automatic]

Die Funktion hat bei eine Definitionslücke, die rechtsseitig () durch den Punkt halbstetig (von rechts) angeschlossen werden kann. Von links divergiert die Funktion gegen . Für sehr große positive und negative Werte von x geht die Funktion gegen 1. Mit größerem a steigt die Funktion bei negativen x stärker und bei positiven x schwächer an.
 
Die Funktionen mit n negativ und ungerade, haben ein ähnliches Verhalten wie , allerdings mit stärkerem Anstieg.
 
Eine bemerkenswerte Eigenschaft hat (und analog , mit n gerade und negativ). Die Funktion läßt sich durch den Punkt () stetig erweitern und ist dann überall (auch am Punkt ) beliebig oft differenzierbar.
 
Für sehr große (und sehr kleine) Werte geht die Funktion gegen 1.

Mathematica Code:

f1=Plot[{Exp[-1/x],Exp[-1/x^3]},{x,0.01,2},PlotRange->{{-2.2,2.2},{-0.5,3.5}},
PlotStyle->{{Hue[0]},{Hue[0.13]},{Hue[0.3]}},AspectRatio->Automatic]

f2=Plot[{Exp[-1/x],Exp[-1/x^3]},{x,-2,-0.1},PlotRange->{{-2.2,2.2},{-0.5,3.5}},
PlotStyle->{{Hue[0.6]},{Hue[0.8]},{Hue[0.9]}},AspectRatio->Automatic]

Show[{f1,f2}]

f3=Plot[{Exp[-1/x^2],Exp[-1/x^4]},{x,0.01,2},PlotRange->{{-2.2,2.2},{-0.5,1.5}},
PlotStyle->{{Hue[0]},{Hue[0.8]},{Hue[0.3]}},AspectRatio->Automatic]

f4=Plot[{Exp[-1/x^2],Exp[-1/x^4]},{x,-2,-0.01},PlotRange->{{-2.2,2.2},{-0.5,1.5}},
PlotStyle->{{Hue[0]},{Hue[0.8]},{Hue[0.3]}},AspectRatio->Automatic]

Show[{f3,f4}]

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