Änderungen von Dokument BPE 4.1 Exponentialfunktion und Eulersche Zahl
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Zusammenfassung
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Details
- Seiteneigenschaften
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- Inhalt
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... ... @@ -30,17 +30,16 @@ 30 30 {{/aufgabe}} 31 31 32 32 {{aufgabe id="Negative Basis" afb="II" kompetenzen="K1,K6" quelle="Holger Engels" zeit="4" cc="by-sa"}} 33 -(% class="abc" %) 34 -1. Fülle die Wertetabelle aus soweit wie möglich. 33 +Fülle die Wertetabelle aus soweit wie möglich. 35 35 (% class="border slim" %) 36 36 |=x|2|1|0|-1|-2|-1,5 37 37 |={{formula}}(-2)^x{{/formula}}|||||| 38 38 39 - 1.Erläutere, warum Exponentialfunktion nur für positive Basen {{formula}}q>0{{/formula}}, {{formula}}q\ne 1{{/formula}} definiert werden.38 +Erläutere, warum Exponentialfunktion nur für positive Basen {{formula}}q>0{{/formula}}, {{formula}}q\ne 1{{/formula}} definiert werden. 40 40 {{/aufgabe}} 41 41 42 42 {{aufgabe id="Basiswechsel verstehen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="4" cc="by-sa"}} 43 - Gegebenist die Funktion {{formula}}f{{/formula}} mit {{formula}}f(x)=2^x{{/formula}}. Gib die Funktionsgleichungin der Form {{formula}}f(x)=4^{kx}{{/formula}} mit einem geeigneten //k// an.42 +Die Funktion {{formula}}f{{/formula}} ist gegeben mit {{formula}}f(x)=2^x{{/formula}}. Gib die Funktion {{formula}}f{{/formula}} in der Form {{formula}}f(x)=4^{kx}{{/formula}} mit einem geeigneten //k// an. 44 44 {{/aufgabe}} 45 45 46 46 {{aufgabe id="Basiswechsel" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="10" cc="by-sa"}} ... ... @@ -71,102 +71,3 @@ 71 71 {{/lehrende}} 72 72 73 73 {{seitenreflexion bildungsplan="4" kompetenzen="4" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}} 74 - 75 -**Bereinigter und überarbeiteter Wiki-Code gemäß BP BW (BG, Abitur ab 2024)** 76 - 77 -[[Kompetenzen.K4]] Ich kann eine Exponentialfunktion am Funktionsterm erkennen 78 -[[Kompetenzen.K4]] Ich kann eine Exponentialfunktion am Schaubild erkennen 79 -[[Kompetenzen.K6]] Ich kann die Eulersche Zahl {{formula}}e{{/formula}} auf zwei Nachkommastellen genau angeben 80 -[[Kompetenzen.K1]] Ich kann die besondere Bedeutung der natürlichen Basis nennen 81 -[[Kompetenzen.K5]] Ich kann einen Basiswechsel durchführen 82 - 83 -[[GeoGebra-Buch>>https://www.geogebra.org/m/khnsgz5a#material/UcgSUN2M]] 84 - 85 ---- 86 - 87 -{{aufgabe id="Exponentialfunktion" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="2" cc="by-sa"}} 88 -Entscheide, ob der Ausdruck ein Funktionsterm einer Exponentialfunktion ist. 89 -(% class="abc" %) 90 -1. {{formula}}\frac{1}{8}\left(2(x-2)\right)^3 + 1{{/formula}} 91 -1. {{formula}}\frac{1}{8} \cdot 2^{3(x+1)} - 1{{/formula}} 92 -{{/aufgabe}} 93 - 94 -{{aufgabe id="e-Funktion im Vergleich" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="5" cc="by-sa"}} 95 -Gegeben ist der Graph der Funktion {{formula}}f{{/formula}} mit {{formula}}f(x) = e^x{{/formula}}. 96 -Skizziere die Graphen der Funktionen {{formula}}g{{/formula}} und {{formula}}h{{/formula}} mit {{formula}}g(x) = 2^x{{/formula}} und {{formula}}h(x) = 3^x{{/formula}} im Vergleich zum Graphen von {{formula}}f{{/formula}}. 97 -(Ohne Taschenrechner, ohne Wertetabelle) 98 -[[image:EFunktion.svg||style="float: right; width:400px"]] 99 -{{/aufgabe}} 100 - 101 -{{aufgabe id="Graphen" afb="II" kompetenzen="K4" quelle="Holger Engels" zeit="8" cc="by-sa"}} 102 -Ordne die Funktionsgraphen den Funktionsgleichungen zu. 103 -Skizziere zusätzlich in jedem Koordinatensystem den Abschnitt für {{formula}}x < 0{{/formula}}. 104 - 105 -{{formula}}f(x) = 1 + 2x{{/formula}}, {{formula}}g(x) = 1 + x^2{{/formula}}, {{formula}}h(x) = \left(\frac{1}{2}\right)^x{{/formula}}, 106 -{{formula}}i(x) = \frac{1}{(x+1)^2}{{/formula}}, {{formula}}j(x) = 2^x{{/formula}}, {{formula}}k(x) = 1{{/formula}} 107 - 108 -[[image:graph f.svg||style="margin: 8px; width: 360px"]] 109 -[[image:graph g.svg||style="margin: 8px; width: 360px"]] 110 -[[image:graph h.svg||style="margin: 8px; width: 360px"]] 111 -[[image:graph p.svg||style="margin: 8px; width: 360px"]] 112 -[[image:graph q.svg||style="margin: 8px; width: 360px"]] 113 -[[image:graph r.svg||style="margin: 8px; width: 360px"]] 114 -{{/aufgabe}} 115 - 116 -{{aufgabe id="Negative Basis" afb="II" kompetenzen="K1,K6" quelle="Holger Engels" zeit="4" cc="by-sa"}} 117 -(% class="abc" %) 118 -1. Fülle die Wertetabelle soweit möglich aus. 119 -(% class="border slim" %) 120 -|=x|2|1|0|-1|-2|-1,5 121 -|={{formula}}(-2)^x{{/formula}}|||||| 122 - 123 -1. Begründe, warum Exponentialfunktionen nur für positive Basen {{formula}}q > 0{{/formula}}, {{formula}}q \ne 1{{/formula}} definiert werden. 124 -{{/aufgabe}} 125 - 126 -{{aufgabe id="Basiswechsel verstehen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="4" cc="by-sa"}} 127 -Gegeben ist die Funktion {{formula}}f(x) = 2^x{{/formula}}. 128 -Gib die Funktionsgleichung in der Form {{formula}}f(x) = 4^{kx}{{/formula}} mit geeignetem {{formula}}k{{/formula}} an. 129 -{{/aufgabe}} 130 - 131 -{{aufgabe id="Basiswechsel" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="10" cc="by-sa"}} 132 -Führe bei den folgenden Exponentialfunktionen jeweils einen Basiswechsel durch. 133 -(% class="abc" %) 134 -1. {{formula}}f(x) = \left(\frac{1}{4}\right)^x{{/formula}}, neue Basis {{formula}}b = 2{{/formula}} 135 -1. {{formula}}f(x) = 9^x{{/formula}}, neue Basis {{formula}}b = \frac{1}{3}{{/formula}} 136 -1. {{formula}}f(x) = 5^{2x+1}{{/formula}}, neue Basis {{formula}}b = 25{{/formula}} 137 -{{/aufgabe}} 138 - 139 -{{aufgabe id="Eulersche Zahl" afb="I" kompetenzen="K1,K6" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="6" cc="by-sa"}} 140 -Gegeben sind die Zahlterme: 141 -{{formula}}a_1 = 2{{/formula}} 142 -{{formula}}a_2 = 2 + \frac{1}{1 \cdot 2}{{/formula}} 143 -{{formula}}a_3 = 2 + \frac{1}{1 \cdot 2} + \frac{1}{1 \cdot 2 \cdot 3}{{/formula}} 144 -{{formula}}a_4 = 2 + \frac{1}{1 \cdot 2} + \frac{1}{1 \cdot 2 \cdot 3} + \frac{1}{1 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 4}{{/formula}} 145 - 146 -(% class="abc" %) 147 -1. Beschreibe das Berechnungsmuster. Führe es fort und berechne {{formula}}a_5, a_6{{/formula}}. 148 -1. Die Eulersche Zahl {{formula}}e{{/formula}} ergibt sich durch Fortsetzung der Summenregel. Gib {{formula}}e{{/formula}} so genau an, wie du es in Teil a) berechnet hast. 149 -{{/aufgabe}} 150 - 151 -{{aufgabe id="Natürliche Basis anschaulich" afb="II" kompetenzen="K1" quelle="Erweiterung" zeit="5" cc="by-sa"}} 152 -Gegeben ist die Funktion {{formula}}f(x) = q^x{{/formula}}. 153 - 154 -Berechne für verschiedene Werte von {{formula}}q \in \{2; 2{,}5; 3; e\}{{/formula}} den Funktionswert an der Stelle {{formula}}x = 0{{/formula}} sowie die mittlere Änderungsrate im Intervall {{formula}}[0, 0{,}1]{{/formula}}. 155 - 156 -(% class="abc" %) 157 -1. Trage die Werte in eine geeignete Tabelle ein. 158 -1. Welche Besonderheit stellst du für {{formula}}q = e{{/formula}} fest? 159 -1. Erkläre, warum man {{formula}}e{{/formula}} als „natürliche“ Basis einer Exponentialfunktion bezeichnet. 160 -{{/aufgabe}} 161 - 162 -{{lehrende}} 163 -Die Kompetenz „Ich kann die besondere Bedeutung der natürlichen Basis nennen“ wird in einer Zusatzaufgabe vertieft. Dabei wird herausgestellt, dass bei {{formula}}f(x) = e^x{{/formula}} der Funktionswert und die Steigung an der Stelle {{formula}}x = 0{{/formula}} gleich sind, d. h. {{formula}}f(0) = 1{{/formula}} und {{formula}}f'(0) = 1{{/formula}}. 164 -Eine Anwendungsaufgabe zur stetigen Verzinsung kann hier sinnvoll ergänzen. 165 - 166 -K3 wird bewusst ausgelassen, da er in [[BPE 4.6>>BPE_4_6]] behandelt wird. 167 -Für K2 gibt es aktuell keine geeigneten inhaltsbezogenen Anknüpfungspunkte. 168 -AFB III muss in diesem Themenblock nicht zwingend erreicht werden. 169 -{{/lehrende}} 170 - 171 -{{seitenreflexion bildungsplan="4" kompetenzen="4" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}} 172 -