Änderungen von Dokument BPE 2.2 Transformationen

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Details

Seiteneigenschaften

Dokument-Autor

...	...	@@ -1,1 +1,1 @@
1		-XWiki.dirktebbe
	1	+XWiki.niklaswunder

Inhalt

...	...	@@ -5,96 +5,63 @@
5	5	[[Kompetenzen.K1]] [[Kompetenzen.K4]] Ich kann anhand von Funktionsgraphen beschreiben, wie ein Graph mittels Transformationen – unter Berücksichtigung der Reihenfolge – aus dem Graphen der unten aufgeführten Funktionen entsteht
6	6	[[Kompetenzen.K4]] Ich kann zu einer verbal gegebenen Transformation den zugehörigen Funktionsterm angeben
7	7	[[Kompetenzen.K4]] Ich kann zu einer grafisch gegebenen Transformation den zugehörigen Funktionsterm angeben
8		-{{formula}}f(x) = x^2{{/formula}}, {{formula}}f(x) = \frac{1}{x}{{/formula}}, {{formula}}f(x) = \sqrt{x}{{/formula}}
	8	+{{formula}}f(x) = x^2{{/formula}}
	9	+{{formula}}f(x) = \frac{1}{x}{{/formula}}
	10	+{{formula}}f(x) = \sqrt{x}{{/formula}}
9	9
10		-{{lernende}}[[KMap Wissenslandkarte>>https://kmap.eu/app/browser/Mathematik/Potenzfunktionen/Transformationen]]{{/lernende}}
	12	+{{aufgabe id="Terme bestimmen" afb="I" kompetenzen="K4" zeit="6" quelle="" cc="BY-SA"}}
	13	+Die Funktionen f, g und h sind verschobene Potenzfunktionen mit den zugehörigen Schaubildern K,,f,,, K,,g,, und K,,h,,. Bestimme die jeweiligen Funktionsterme.
11	11
12		-{{aufgabe id="Transformationsparameter " afb="II" kompetenzen="K4" zeit="5" quelle="Dirk Tebbe" cc="BY-SA"}}
13		-Eine Funktion {{formula}}g(x)=a(x-c)^{n}+d{{/formula}} entsteht aus einer Potenzfunktion {{formula}}f(x)=x^{n}{{/formula}} durch Transformation.
14		-Gib an welche Transformation die Parameter a, c und d jeweils bewirken.
15		-{{/aufgabe}}
16		-
17		-{{aufgabe id="Terme bestimmen" afb="I" kompetenzen="K4" zeit="10" quelle="Niklas Wunder" cc="BY-SA"}}
18		-Die Funktionen {{formula}}f, g{{/formula}} und {{formula}} h{{/formula}} sind transformierte Potenzfunktionen mit den Graphen K,,f,,, K,,g,, und K,,h,,. Bestimme die jeweiligen Funktionsterme.
19		-
20	20	[[image:Transformationen1.png||width="400px"]]
21	21	{{/aufgabe}}
22	22
23	23	{{aufgabe id="Potenzfunktionen verschieben" afb="II" kompetenzen="K1,K4" quelle="Niklas Wunder" zeit="8" cc="BY-SA"}}
24		-Die Funktionen {{formula}}f, g{{/formula}} und {{formula}} h{{/formula}} sind transformierte Potenzfunktionen mit den zugehörigen Graphen K,,f,,, K,,g,, und K,,h,,. Beschreibe die jeweils vorgenommene Transformation.
	19	+Die Funktionen {{formula}}f, g{{/formula}} und {{formula}} h{{/formula}} sind verschobene Potenzfunktionen mit den zugehörigen Schaubildern K,,f,,, K,,g,, und K,,h,,. Beschreibe wie die verschobenen Potenzfunktionen aus den ursprünglichen Funktionen hervorgehen.
25	25
26	26	[[image:Transformationen2.png||width="400px"]]
27	27	{{/aufgabe}}
28	28
29		-{{aufgabe id="Transformationen" afb="I" kompetenzen="K5, K6" zeit="8" quelle="Martina Wagner" cc="BY-SA"}}
30		-Die Schaubilder der Funktionen in der obersten Reihe sollen durch die folgenden Transformationen verändert werden. Ermittle die fehlenden Gleichungen bzw. Transformationen in der Tabelle.
31		-(% class="border" %)
32		-|Transformation|{{formula}}y = x^2{{/formula}}|{{formula}}y = x^3{{/formula}}|{{formula}}y = x^{-1} = \frac{1}{x}{{/formula}}|{{formula}}y = x^\frac{1}{2} = \sqrt{x}{{/formula}}
33		-|Verschiebung um 1 nach oben|{{formula}}y = x^2 + 1{{/formula}}|||
34		-||{{formula}}y = x^2 - 2{{/formula}}|{{formula}}y = x^3 - 2{{/formula}}|{{formula}}y = x^{-1} - 2 = \frac{1}{x} - 2{{/formula}}|
35		-|Vertikale Streckung mit Faktor 0,8||||
36		-|Verschiebung um 1,5 nach rechts||||
37		-||{{formula}}y = (x + 2,5)^2{{/formula}}|||
38		-||{{formula}}y = -x^2{{/formula}}|||
	24	+{{aufgabe id="Transformationen von Funktionsgraphen beschreiben" afb="I" kompetenzen="K1,K4" quelle="Martin Stern" zeit="6" cc="BY-SA"}}
	25	+Beschreibe, wie die Schaubilder der nachfolgenden Funktionen jeweils aus dem Graphen {{formula}} y=x^k; k \in \mathbb{Q} {{/formula}} entstanden sind.
	26	+a) {{formula}}f(x)=6x^4-1{{/formula}}
	27	+b) {{formula}}f(x)=-\frac{1}{2}(x-5)^4-3{{/formula}}
	28	+c) {{formula}} f(x)=\frac{1}{(x+3)^2}-8{{/formula}}
	29	+d) {{formula}}f(x)=-4\,\sqrt[3]{x+1}+5{{/formula}}
39	39	{{/aufgabe}}
40	40
41		-{{aufgabe id="Transformationen verstehen" afb="II" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="15" quelle="Martina Wagner" cc="BY-SA"}}
42		-Gegeben sind Wertetabellen von Parabeln. Beschreibe jeweils, wie aus den x-Werten die y-Werte entstehen und gib die Gleichung der Parabel an.
	32	+{{aufgabe id="Funktionsterme nach Transformationen bestimmen" afb="II" kompetenzen="K4" quelle="Martin Stern" zeit="8" cc="BY-SA"}}
	33	+Bestimme jeweils einen passenden Funktionsterm.
43	43
44		-**Beispiel**
45		-|x-Werte|-4|-3|-2|-1|0|1|2|3|4
46		-|y-Werte|16|9|4|1|0|1|4|9|16
	35	+a) Der Graph von {{formula}}K_f{{/formula}} entsteht aus dem Graphen {{formula}}f(x)=\frac{1}{x}{{/formula}} durch Spiegelung an der x-Achse, Streckung mit dem Faktor 2 in y-Richtung sowie durch Verschiebung um 1 nach rechts und um 3 nach oben.\\
	36	+b) Der Graph von {{formula}}K_f{{/formula}} entsteht aus dem Graphen {{formula}}f(x)=\frac{1}{x}{{/formula}} durch Verschiebung um 1 nach rechts und um 3 nach oben, Streckung mit dem Faktor 2 in y-Richtung sowie Spiegelung an der x-Achse.\\
	37	+{{/aufgabe}}
47	47
48		-**Beschreibung:** x-Werte → quadrieren → y-Werte
49		-**Gleichung:** y = x^^2^^
	39	+{{aufgabe id="Spiegeln an der Winkelhalbierenden" afb="III" kompetenzen="K4" quelle="Niklas Wunder" zeit="12" cc="BY-SA"}}
	40	+Neben der Spiegelung an der x- und y- Achse kann man auch an der ersten Winkelhalbierenden (gegeben durch y=x) einen Funktionsgraphen spiegeln. Für alle Funktionen schränkt man den Definitionsbereich auf {{formula}}x> 0{{/formula}} ein. Wieso dies sinnvoll ist wird später klar. Um die Funktionsgleichung nach Spiegelung rechnerisch zu ermitteln nimmt man die Funktionsgleichung, z.B. {{formula}} y=x^2{{/formula}}, löst diese nach x auf und vertauscht anschließend die Variablen so erhält man den gespiegelten Funktionsgraphen mit passender Funktionsgleichung.
50	50
51		-1. (((
52		-|x-Werte|-4|-3|-2|-1|0|1|2|3|4
53		-|y-Werte|19|12|7|4|3|4|7|12|19
	42	+{{formula}}
	43	+\begin{align*}
	44	+y=x^2 \;\; | \,\sqrt{\phantomtext}\\
	45	+x=\sqrt{y}\;\;
	46	+{{/formula}}
	47	+Vertausche x und y miteinander um die Funktionsgleichung des gespiegelten Funktionsgraphens zu erhalten.
	48	+{{formula}}
	49	+y=\sqrt{x}
	50	+\end{align*}
	51	+{{/formula}}
54	54
55		-**Beschreibung:** x-Werte → quadrieren → ? → y-Werte
56		-**Gleichung:**
57		-)))
58		-1. (((
59		-|x-Werte|-4|-3|-2|-1|0|1|2|3|4
60		-|y-Werte|36|25|16|9|4|1|0|1|4
	53	+(% class="abc" %)
	54	+1. Bestimme die an der ersten Winkelhabierenden gespiegelten Funktionen {{formula}} f(x)=\frac{1}{x}; g(x)= \frac{1}{x^2} {{/formula}} und {{formula}} h(x)= \frac{2\,x+3}{-4\,x-2}{{/formula}}. Hinweis: {{formula}}x >0{{/formula}}
	55	+1. Bestimme graphisch den an der ersten Winkelhalbierenden gespiegelten Graphen zu den drei dargestellten Graphen.
61	61
62		-**Beschreibung:** x-Werte → ? → ? → y-Werte
63		-**Gleichung:**
64		-)))
65		-1. (((
66		-|x-Werte|-4|-3|-2|-1|0|1|2|3|4
67		-|y-Werte|48|27|12|3|0|3|12|27|48
	57	+1. Die in a) berechneten Funktionen nennt man auch Umkehrfunktionen (Abkürzung {{formula}} f^{-1}{{/formula}} ) . Berechne den Funktionsterm {{formula}} f^{-1}(f(x)){{/formula}}. Beschreibe deine Beobachtung. Hinweis: Setze dazu den Term der Funktionsgleichung f(x) in die in a) berechnete Umkehrfunktion {{formula}} f^{-1}{{/formula}} ein und fasse zusammen.
68	68
69		-**Beschreibung:** x-Werte → ? → ? → y-Werte
70		-**Gleichung:**
71		-)))
72		-1. (((
73		-|x-Werte|-4|-3|-2|-1|0|1|2|3|4
74		-|y-Werte|9|4|1|0|1|4|9|16|25
	59	+1.Begründe mit Hilfe deiner Lösungen von a) und b) wieso der Definitionsbereich der Funktion {{formula}} f{{/formula}} verkleinert werden muss, wenn man die Funktionsgleichung der Umkehrfunktion berechnet.
75	75
76		-**Beschreibung:** x-Werte → ? → ? → y-Werte
77		-**Gleichung:**
78		-)))
	61	+[[image:Einheitsuebergreifend2.png||width="400px"]]
79	79	{{/aufgabe}}
80	80
81		-{{aufgabe id="Transformationen von Funktionsgraphen beschreiben" afb="I" kompetenzen="K1,K4" quelle="Martin Stern" zeit="6" cc="BY-SA"}}
82		-Beschreibe, wie die Schaubilder der nachfolgenden Funktionen jeweils aus dem Graphen {{formula}} y=x^k; k \in \mathbb{Q} {{/formula}} entstanden sind.
83		-(% class="abc" %)
84		-1. {{formula}}g(x)=6x^4-1{{/formula}}
85		-1. {{formula}}g(x)=-\frac{1}{2}(x-5)^4-3{{/formula}}
86		-1. {{formula}}g(x)=\frac{1}{(x+3)^2}-8{{/formula}}
87		-1. {{formula}}g(x)=-4\,\sqrt[3]{x+1}+5{{/formula}}
88		-{{/aufgabe}}
89	89
90		-{{aufgabe id="Funktionsterme nach Transformationen bestimmen" afb="II" kompetenzen="K4" quelle="Martin Stern, Martin Rathgeb" zeit="8" cc="BY-SA"}}
91		-Gegeben ist die Funktion {{formula}}f{{/formula}} mit {{formula}}f(x)=\frac{1}{x}{{/formula}}. Bestimme die Funktionsgleichung der Funktion {{formula}}g{{/formula}}.
92		-(% class="abc" %)
93		-1. Der Graph von {{formula}}g{{/formula}} entsteht aus dem Graphen von {{formula}}f{{/formula}} durch Spiegelung an der x-Achse, Streckung mit dem Faktor 2 in y-Richtung, Verschiebung um 1 in x-Richtung und Verschiebung um 3 in y-Richtung.
94		-1. Der Graph von {{formula}}g{{/formula}} entsteht aus dem Graphen von {{formula}}f{{/formula}} durch Verschiebung um 1 in x-Richtung, Verschiebung um 3 in y-Richtung, Streckung mit dem Faktor 2 in y-Richtung und Spiegelung an der x-Achse.
95		-1. Der Graph von {{formula}}g{{/formula}} entsteht aus dem Graphen von {{formula}}f{{/formula}} durch Verschiebung um 1 in x-Richtung, Streckung mit dem Faktor 2 in y-Richtung, Spiegelung an der x-Achse und Verschiebung um 3 in y-Richtung.
96		-{{/aufgabe}}
97		-
98	98	{{lehrende}}
99	99	Mit den ausgewählten Aufgaben sollten alle gefordeten Kompetenzen abgedeckt sein. Die Transformation wird nicht nur mit den drei im BP aufgeführten Funktionen, sondern mit allen möglichen Potenzfunktionen durchgeführt.
100	100	{{/lehrende}}

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