Wiki-Quellcode von BPE 2.1 Funktionstypen und deren Eigenschaften
Version 179.1 von Martin Rathgeb am 2024/10/15 08:04
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| author | version | line-number | content |
|---|---|---|---|
| 1 | {{seiteninhalt/}} | ||
| 2 | |||
| 3 | [[Kompetenzen.K4]] Ich kann Graphen von Potenzfunktionen skizzieren | ||
| 4 | [[Kompetenzen.K1]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann die Eigenschaften von Potenzfunktionen ausgehend von den Funktionstermen erläutern | ||
| 5 | [[Kompetenzen.K1]] [[Kompetenzen.K4]] Ich kann die Eigenschaften von Potenzfunktionen ausgehend von den Funktionsgraphen erläutern | ||
| 6 | [[Kompetenzen.K1]] Ich kann den Stetigkeitsbegriff anschaulich anhand der Graphen von Potenzfunktionen erläutern | ||
| 7 | |||
| 8 | Verhalten +/- oo | ||
| 9 | Verhalten nahe Definitionslücke | ||
| 10 | Asymptoten | ||
| 11 | Symmetrie | ||
| 12 | Stetigkeit | ||
| 13 | |||
| 14 | |||
| 15 | {{aufgabe id="Erkunden (Paar von Potenzfunktionen) - Wertetabelle" afb="I" kompetenzen="" quelle="Holger Engels, Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} | ||
| 16 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 17 | 1. Ergänze für die Funktionsgleichung {{formula}}f(x)=x^2{{/formula}} folgende Wertetabelle (wo möglich). | ||
| 18 | ((((% class="border" style="width:100%" %) | ||
| 19 | |={{formula}}x{{/formula}}|-1|| 0| 1| 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8| 9| 10||||||||| | ||
| 20 | |={{formula}}f(x){{/formula}}||-1||||||||||||400|900|1600|2500|3600|4900|6400|8100|10000 | ||
| 21 | ))) | ||
| 22 | 1. Ergänze für die Funktionsgleichung {{formula}}g(x)=x^{1/2}{{/formula}} folgende Wertetabelle (wo möglich). | ||
| 23 | ((((% class="border" style="width:100%" %) | ||
| 24 | |={{formula}}x{{/formula}}|-1||0|1|4|9|16|25|36|49|64|81|100||||||||| | ||
| 25 | |={{formula}}g(x){{/formula}}||-1||||||||||||20|30|40|50|60|70|80|90|100 | ||
| 26 | ))) | ||
| 27 | 1. Erkennst du eine Symmetrie? | ||
| 28 | 1. Sei nun {{formula}}x\in \mathbb{R}^+{{/formula}}. Bestimme | ||
| 29 | ((( | ||
| 30 | 1) {{formula}}g(y){{/formula}} für {{formula}}y=f(x){{/formula}} und | ||
| 31 | 2) {{formula}}f(y){{/formula}} für {{formula}}y=g(x){{/formula}}. | ||
| 32 | ))) | ||
| 33 | 1. Sei nun {{formula}}x\in \mathbb{R}{{/formula}}. Untersuche | ||
| 34 | ((( | ||
| 35 | 1) {{formula}}g(y){{/formula}} für {{formula}}y=f(x){{/formula}} und | ||
| 36 | 2) {{formula}}f(y){{/formula}} für {{formula}}y=g(x){{/formula}}. | ||
| 37 | ))) | ||
| 38 | {{/aufgabe}} | ||
| 39 | |||
| 40 | {{aufgabe id="Erkunden (eine Potenzfunktion) - Wertetabelle" afb="I" kompetenzen="" quelle="Holger Engels, Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} | ||
| 41 | Untersuche die Funktion //f// mit {{formula}}f(x)=\frac{1}{x}{{/formula}} und Definitionsbereich {{formula}}\mathbb{R}^*{{/formula}} im Hinblick auf ihr Randverhalten und ihre Wertemenge. Ergänze dafür zunächst folgende Wertetabellen. | ||
| 42 | |||
| 43 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 44 | 1. (((Randverhalten: Verhalten im Unendlichen | ||
| 45 | 1) Verhalten gegen plus Unendlich ({{formula}}+\infty{{/formula}}) | ||
| 46 | (% class="border" %) | ||
| 47 | |={{formula}}x{{/formula}}| {{formula}}+1{{/formula}}| {{formula}}+10{{/formula}}| {{formula}}+100{{/formula}}| {{formula}}+1000{{/formula}}| {{formula}}+10^6{{/formula}}| {{formula}}+10^9{{/formula}}| {{formula}}+10^{12}{{/formula}}| | ||
| 48 | |={{formula}}f(x){{/formula}}||||||||0 | ||
| 49 | |||
| 50 | 2) Verhalten gegen minus Unendlich ({{formula}}-\infty{{/formula}}) | ||
| 51 | (% class="border" %) | ||
| 52 | |={{formula}}x{{/formula}}| {{formula}}-1{{/formula}}| {{formula}}-10{{/formula}}| {{formula}}-100{{/formula}}| {{formula}}-1000{{/formula}}| {{formula}}-10^6{{/formula}}| {{formula}}-10^9{{/formula}}|{{formula}}-10^{12}{{/formula}}| | ||
| 53 | |={{formula}}f(x){{/formula}}||||||||0 | ||
| 54 | ))) | ||
| 55 | 1. (((Randverhalten: Verhalten nahe der Definitionslücke ({{formula}}x \approx 0{{/formula}}) | ||
| 56 | 1) Verhalten links bei der Definitionslücke ({{formula}}x \approx 0{{/formula}} mit {{formula}}x<0{{/formula}}) | ||
| 57 | (% class="border" %) | ||
| 58 | |={{formula}}x{{/formula}}| {{formula}}-1{{/formula}}| {{formula}}-0,1{{/formula}}| {{formula}}-0,01{{/formula}}| {{formula}}-0,001{{/formula}}| {{formula}}-10^{-6}{{/formula}}| {{formula}}-10^{-9}{{/formula}}| {{formula}}-10^{-12}{{/formula}}|0 | ||
| 59 | |={{formula}}f(x){{/formula}}|||||||| | ||
| 60 | |||
| 61 | 2) Verhalten rechts bei der Definitionslücke ({{formula}}x \approx 0{{/formula}} mit {{formula}}x>0{{/formula}}) | ||
| 62 | (% class="border" %) | ||
| 63 | |={{formula}}x{{/formula}}| {{formula}}+1{{/formula}}| {{formula}}+0,1{{/formula}}| {{formula}}+0,01{{/formula}}| {{formula}}+0,001{{/formula}}| {{formula}}+10^{-6}{{/formula}}| {{formula}}+10^{-9}{{/formula}}| {{formula}}+10^{-12}{{/formula}}|0 | ||
| 64 | |={{formula}}f(x){{/formula}}|||||||| | ||
| 65 | ))) | ||
| 66 | 1. Erkennst du eine Symmetrie? | ||
| 67 | 1. Beschreibe das Randverhalten der Funktion und nenne ihre Wertemenge. | ||
| 68 | 1. Bestimme {{formula}}g(y){{/formula}} für {{formula}}y=g(x){{/formula}} und {{formula}}x\in \mathbb{R}^*{{/formula}}. | ||
| 69 | {{/aufgabe}} | ||
| 70 | |||
| 71 | {{aufgabe id="Erkunden - Graph und Asymptoten (gerader Parameter)" afb="I" kompetenzen="" quelle="Holger Engels, Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} | ||
| 72 | Gib zu den Funktionsgleichungen {{formula}}f(x)=x^2{{/formula}}, {{formula}}g(x)=x^{1/2}{{/formula}} und {{formula}}h(x)=x^{-2}{{/formula}} jeweils den maximalen Definitionsbereich mit zugehörigem Wertebereich an und skizziere die Graphen der Funktionen ggf. mit ihren Asymptoten in ein gemeinsames Koordinatensystem, dessen x-Achse von {{formula}}[-3; +3]{{/formula}} geht. - Erkennst du bei einem Graphen bzw. zwischen zwei Graphen eine Symmetrie? | ||
| 73 | {{/aufgabe}} | ||
| 74 | |||
| 75 | {{aufgabe id="Erkunden - Graph und Asymptoten (gerader Parameter)" afb="I" kompetenzen="" quelle="Holger Engels, Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} | ||
| 76 | Gegeben sind drei Funktionsgleichungen {{formula}}f(x)=x^2{{/formula}}, {{formula}}g(x)=x^{1/2}{{/formula}} und {{formula}}h(x)=x^{-2}{{/formula}}. | ||
| 77 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 78 | 1. Gib jeweils den maximalen Definitionsbereich mit zugehörigem Wertebereich an. | ||
| 79 | 1. Skizziere jeweils den Graphen der Funktion ggf. mit Asymptoten; benutze dafür ein gemeinsames Koordinatensystem, dessen x-Achse von {{formula}}[-3; +3]{{/formula}} geht. | ||
| 80 | 1. Erkennst du bei einem Graphen bzw. zwischen zwei Graphen eine Symmetrie? | ||
| 81 | |||
| 82 | {{lehrende}} | ||
| 83 | Diese zweite Version soll lediglich ein anderes Layout vorschlagen/vorstellen. | ||
| 84 | Die bessere Version kann/soll dann auch in der folgenden Aufgabe umgesetzt werden. | ||
| 85 | {{/lehrende}} | ||
| 86 | {{/aufgabe}} | ||
| 87 | |||
| 88 | {{aufgabe id="Erkunden - Graph und Asymptoten (ungerader Parameter)" afb="I" kompetenzen="" quelle="Holger Engels, Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} | ||
| 89 | Gib zu den Funktionsgleichungen {{formula}}f(x)=x^3{{/formula}}, {{formula}}g(x)=x^{1/3}{{/formula}} und {{formula}}h(x)=x^{-3}{{/formula}} jeweils den maximalen Definitionsbereich mit zugehörigem Wertebereich an und skizziere die Graphen der Funktionen ggf. mit ihren Asymptoten in ein gemeinsames Koordinatensystem, dessen x- und y-Achse jeweils von {{formula}}[-8; +8]{{/formula}} geht. - Erkennst du bei einem Graphen bzw. zwischen zwei Graphen eine Symmetrie? | ||
| 90 | {{/aufgabe}} | ||
| 91 | |||
| 92 | {{aufgabe id="D und W" afb="I" kompetenzen="" quelle="Holger Engels, Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} | ||
| 93 | Gib jeweils den maximalen Definitionsbereich mit zugehörigem Wertebereich an und skizziere die Graphen der Funktionen ggf. mit ihren Asymptoten: | ||
| 94 | |||
| 95 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 96 | 1. {{formula}}f(x)=\frac{1}{x-2}+1{{/formula}} | ||
| 97 | 1. {{formula}}g(x)=\sqrt{x+2}-1{{/formula}} | ||
| 98 | {{/aufgabe}} | ||
| 99 | |||
| 100 | {{aufgabe id="Eigenschaften" afb="I" kompetenzen="K1, K5" quelle="Holger Engels, Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} | ||
| 101 | Gegeben ist die Funktionsgleichung {{formula}}f(x) = \frac{-3}{x-2}+4{{/formula}}. | ||
| 102 | |||
| 103 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 104 | 1. Gib für die Funktion //f// den maximalen Definitionsbereich mit zugehörigem Wertebereich und den Globalverlauf an. | ||
| 105 | 1. Nenne für den Graphen von //f// die waagerechte Asymptote und die senkrechte Asymptote. | ||
| 106 | 1. Zeige durch Rechnung, dass der Graph der Funktion weder symmetrisch zum Ursprung noch symmetrisch zur y-Achse ist. | ||
| 107 | {{/aufgabe}} | ||
| 108 | |||
| 109 | {{aufgabe id="Venn - Eigenschaften" afb="II" kompetenzen="K2, K4, K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="8" tags="problemlösen"}} | ||
| 110 | [[image:venn.svg|| width="500" style="float: left"]] | ||
| 111 | Gib für jedes Feld **A** .. **H** eine passende Funktion {{formula}}f(x)=a\cdot x^n{{/formula}} an. Sollte ein Feld nicht gefüllt werden können, begründe bitte, warum es nicht geht. | ||
| 112 | |||
| 113 | (% style="width: calc(100% - 500px); min-width: 300px" %) | ||
| 114 | |= A | | ||
| 115 | |= B | | ||
| 116 | |= C | | ||
| 117 | |= D | | ||
| 118 | |= E | | ||
| 119 | |= F | | ||
| 120 | |= G | | ||
| 121 | |= H | | ||
| 122 | |||
| 123 | **Zusatzaufgabe:** Finde möglichst einfache/ komplexe Lösungen. | ||
| 124 | {{/aufgabe}} | ||
| 125 | |||
| 126 | {{aufgabe id="Stetigkeit - Anschaulische Einführung (Gegenlese)" afb="II" kompetenzen="" quelle="Martin Rathgeb, Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="5"}} | ||
| 127 | Sascha behauptet, die Funktion //f// mit {{formula}}f(x) = \frac{1}{x}{{/formula}} sei auf ihrem maximalen Definitionsbereich nicht stetig, weil man ihren Graphen nicht ohne Absetzen zeichnen kann. Nimm dazu Stellung! | ||
| 128 | {{/aufgabe}} | ||
| 129 | |||
| 130 | {{aufgabe id="Stetigkeitsbetrachtungen" afb="II" kompetenzen="" quelle="Martin Rathgeb, Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="5"}} | ||
| 131 | Beurteile für jedes Schaubild, ob der Graph zu einer (zusammengesetzten) Funktion gehören kann und ob diese im dargestellten Bereich stetig ist! | ||
| 132 | [[image:Stetigkeit ee.svg||style="margin: 8px"]] [[image:Stetigkeit ie.svg||style="margin: 8px"]] [[image:Stetigkeit ei.svg||style="margin: 8px"]] [[image:Stetigkeit ii.svg||style="margin: 8px"]] | ||
| 133 | [[image:Stetigkeit lee.svg||style="margin: 8px"]] [[image:Stetigkeit o.svg||style="margin: 8px"]] (% style="display: inline-block" %) Hinweis: | ||
| 134 | ⬤ schließt den Punkt ein | ||
| 135 | ⭘ schließt ihn aus | ||
| 136 | {{/aufgabe}} | ||
| 137 | |||
| 138 | {{aufgabe id="Umkehrung" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K5" quelle="Martin Rathgeb, Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="5"}} | ||
| 139 | Sascha behauptet, die Funktion //f// mit {{formula}}f(x) = \frac{1}{x^2}{{/formula}} sei auf ihrem maximalen Definitionsbereich ihre eigene Umkehrfunktion. Nimm dazu Stellung! | ||
| 140 | {{/aufgabe}} |