Wiki-Quellcode von BPE 4.1 Exponentialfunktion und Eulersche Zahl
Version 79.3 von Holger Engels am 2025/02/26 13:33
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author | version | line-number | content |
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66.2 | 1 | {{seiteninhalt/}} |
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1.1 | 2 | |
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13.1 | 3 | [[Kompetenzen.K4]] Ich kann eine Exponentialfunktion am Funktionsterm erkennen |
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9.1 | 4 | [[Kompetenzen.K4]] Ich kann eine Exponentialfunktion am Schaubild erkennen |
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13.1 | 5 | [[Kompetenzen.K6]] Ich kann die Eulersche Zahl {{formula}}e{{/formula}} auf zwei Nachkommastellen genau angeben |
6 | [[Kompetenzen.K1]] Ich kann die besondere Bedeutung der natürlichen Basis nennen | ||
7 | [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann einen Basiswechsel durchführen | ||
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15.1 | 8 | |
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66.3 | 9 | {{lehrende}} |
![]() |
77.1 | 10 | Basiswechsel auf Potenzgesetz zurückführen |
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66.3 | 11 | {{/lehrende}} |
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66.4 | 12 | |
|
23.1 | 13 | {{lernende}} |
14 | [[GeoGebra-Buch>>https://www.geogebra.org/m/khnsgz5a#material/UcgSUN2M]] | ||
15 | {{/lernende}} | ||
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16.1 | 16 | |
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77.1 | 17 | {{aufgabe id="Exponentialfunktion" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="2" cc="by-sa"}} |
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67.1 | 18 | Entscheide jeweils, ob es sich bei dem Funktionsterm um einen Exponentialfunktionsterm handelt. |
19 | (% class="abc" %) | ||
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75.3 | 20 | 1. {{formula}}f(x) = \frac{1}{8}(2(x-2))^3 + 1{{/formula}} |
21 | 1. {{formula}}f(x) = \frac{1}{8}2^{3(x+1)}-1{{/formula}} | ||
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67.1 | 22 | {{/aufgabe}} |
23 | |||
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79.1 | 24 | {{aufgabe id="Graphen" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="Holger Engels" zeit="8" cc="by-sa"}} |
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68.3 | 25 | Ordne die Funktionsgraphen den Funktionstermen zu und skizziere jeweils im Schaubild den Abschnitt für //x<0//. |
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75.1 | 26 | {{formula}}f(x)=1+2x{{/formula}} {{formula}}g(x)=1 + x^2{{/formula}} {{formula}}h(x)=(\frac{1}{2})^x{{/formula}} {{formula}}i(x)=\frac{1}{(x+1)^2}{{/formula}} {{formula}}j(x)=2^x{{/formula}} {{formula}}k(x)=1{{/formula}} |
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74.2 | 27 | [[image:graph f.svg||style="margin: 8px;width:360px"]] [[image:graph g.svg||style="margin: 8px;width:360px"]] [[image:graph h.svg||style="margin: 8px;width:360px"]] [[image:graph p.svg||style="margin: 8px;width:360px"]] [[image:graph q.svg||style="margin: 8px;width:360px"]] [[image:graph r.svg||style="margin: 8px;width:360px"]] |
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68.3 | 28 | (% class="abc" %) |
29 | {{/aufgabe}} | ||
30 | |||
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79.1 | 31 | {{aufgabe id="Negative Basis" afb="II" kompetenzen="K1,K6" quelle="Holger Engels" zeit="4" cc="by-sa"}} |
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75.1 | 32 | Fülle die Wertetabelle aus soweit wie möglich. |
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75.2 | 33 | (% class="border slim" %) |
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75.1 | 34 | |=x|2|1|0|-1|-2|-1,5 |
35 | |={{formula}}(-2)^x{{/formula}}|||||| | ||
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75.2 | 36 | |
![]() |
75.1 | 37 | Erläutere, warum wir die Exponentialfunktion nur für positive Basen definieren. |
38 | {{/aufgabe}} | ||
39 | |||
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79.1 | 40 | {{aufgabe id="Basiswechsel verstehen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="4" cc="by-sa"}} |
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79.3 | 41 | Die Funktion {{formula}}f{{/formula}} ist gegeben mit {{formula}}f(x)=2^x{{/formula}}. Substituiere die Basis //2// durch {{formula}}4^k{{/formula}} mit einem geeigneten //k//, sodass eine identische Funktion entsteht. |
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79.1 | 42 | {{/aufgabe}} |
43 | |||
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77.1 | 44 | {{aufgabe id="Basiswechel" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="10" cc="by-sa"}} |
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54.1 | 45 | Wandle die gegeben Exponentialfunktion in die entsprechende Basis um, z.B. {{formula}}f(x)=(\frac{1}{2})^x= 2^{-x}{{/formula}} ist eine Umwandlung in die neue Basis {{formula}}b=2{{/formula}} |
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55.1 | 46 | {{formula}}f(x)=(\frac{1}{4})^x{{/formula}} in die neue Basis {{formula}}b=2{{/formula}} |
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59.1 | 47 | {{formula}}f(x)=(\frac{3}{18})^x{{/formula}} in die neue Basis {{formula}}b=6{{/formula}} |
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52.1 | 48 | {{formula}}f(x)=9^x{{/formula}} in die neue Basis {{formula}}b=\frac{1}{3}{{/formula}} |
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57.1 | 49 | {{formula}}f(x)=5^{2x+1}{{/formula}} in die neue Basis {{formula}}b=25{{/formula}} |
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66.1 | 50 | {{formula}}f(x)=(\frac{16}{54})^{2x}{{/formula}} in die neue Basis {{formula}}b=\frac{3}{2}{{/formula}} |
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50.1 | 51 | {{/aufgabe}} |
![]() |
16.1 | 52 | |
![]() |
77.1 | 53 | {{aufgabe id="e-Funktion im Vergleich" afb="II" kompetenzen="K4" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="5" cc="by-sa"}} |
|
41.1 | 54 | Gegeben ist der Graph zu {{formula}}f(x)=e^x{{/formula}}. Skizziere deine Vermutung wie die Graphen von {{formula}}g(x)=2^x{{/formula}} und {{formula}}h(x)=3^x{{/formula}} verlaufen. |
55 | (Ohne Taschenrechner, ohne Wertetabelle) | ||
|
45.1 | 56 | [[image:EFunktion.svg||width=500]] |
|
41.1 | 57 | {{/aufgabe}} |
58 | |||
![]() |
77.1 | 59 | {{aufgabe id="Eigenschaften der e-Funktion" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="5" cc="by-sa"}} |
60 | Erstelle einen Steckbrief für die e-Funktion {{formula}}f(x)=e^x{{/formula}} mit allen relevanten Eigenschaften. | ||
|
56.1 | 61 | {{/aufgabe}} |
62 | |||
![]() |
65.1 | 63 | {{aufgabe id="Eulersche Zahl" afb="II" kompetenzen="K1,K6" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="12"}} |
![]() |
40.1 | 64 | Gegeben sind die Zahlterme |
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48.1 | 65 | {{formula}} a_1=2{{/formula}} |
66 | {{formula}} a_2=2+\frac{1}{1\cdot 2}{{/formula}} | ||
67 | {{formula}} a_3=2+\frac{1}{1\cdot 2}+\frac{1}{1\cdot 2\cdot 3}{{/formula}} | ||
68 | {{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}} | ||
![]() |
77.1 | 69 | (% class="abc" %) |
70 | 1. Welchem Muster lässt sich bei der Berechnung erkennen? Führe das Muster fort und berechne {{formula}} a_5, a_6 | ||
![]() |
38.1 | 71 | {{/formula}}. |
![]() |
77.1 | 72 | 1. Die eulersche Zahl {{formula}} e{{/formula}} ist gegben durch {{formula}} e= 2+\frac{1}{1\cdot 2}+\frac{1}{1\cdot 2\cdot 3}+\frac{1}{1\cdot 2\cdot 3\cdot 4}+ ...{{/formula}}, d.h durch Fortsetzung des Musters berechnet man die Zahl {{formula}} e{{/formula}} auf immer mehr Nachkommastellen. Gib die Zahl {{formula}} e{{/formula}} so genau an, wie du sie in a) berechnet hast. |
73 | |||
74 | **Hinweis:** Für die Zahlterme {{formula}} a_7, a_8, ...{{/formula}} erhältst du eine beliebige Genauigheit. | ||
![]() |
39.1 | 75 | {{/aufgabe}} |
![]() |
61.1 | 76 | |
77 | {{lehrende}} | ||
78 | "[[Kompetenzen.K1]] Ich kann die besondere Bedeutung der natürlichen Basis nennen" wird in den Aufgaben nicht vollständig abgedeckt, da die Bedeutung der Basis e als besondere Basis der Exponentialfunktion erst in der Differentialrechnung eine wichtige Rolle bringt und eine Übungsaufgabe zur stetigen Verzinsung zwar im Unterricht oft behandelt wird aber sich nicht unbedingt zum Verständis der Exponentialfunktion an dieser Stelle benötigt wird. | ||
79 | {{/lehrende}} | ||
![]() |
62.1 | 80 | |
![]() |
63.1 | 81 | {{seitenreflexion bildungsplan="4" kompetenzen="3" anforderungsbereiche="3" kriterien="4" menge="5"/}} |