Wiki-Quellcode von BPE 4.1 Exponentialfunktion und Eulersche Zahl
                  Zuletzt geändert von slavko Lamp am 2025/09/30 13:59
              
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| author | version | line-number | content | 
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      66.2 | 1 | {{seiteninhalt/}} | 
|                              | 
      1.1 | 2 | |
|                              | 
      13.1 | 3 | [[Kompetenzen.K4]] Ich kann eine Exponentialfunktion am Funktionsterm erkennen | 
|                              | 
      9.1 | 4 | [[Kompetenzen.K4]] Ich kann eine Exponentialfunktion am Schaubild erkennen | 
|        | 
      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 | ||
|                              | 
      91.1 | 7 | [[Kompetenzen.K5]] Ich kann einen Basiswechsel durchführen | 
      ![]()  | 
      15.1 | 8 | |
|                                                            | 
      23.1 | 9 | {{lernende}} | 
| 10 | [[GeoGebra-Buch>>https://www.geogebra.org/m/khnsgz5a#material/UcgSUN2M]] | ||
| 11 | {{/lernende}} | ||
|                              | 
      16.1 | 12 | |
      ![]()  | 
      77.1 | 13 | {{aufgabe id="Exponentialfunktion" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="2" cc="by-sa"}} | 
|        | 
      87.1 | 14 | Entscheide, ob der Term Funktionsterm einer Exponentialfunktion ist. | 
      ![]()  | 
      67.1 | 15 | (% class="abc" %) | 
|        | 
      87.1 | 16 | 1. {{formula}}\frac{1}{8}(2(x-2))^3 + 1{{/formula}} | 
| 17 | 1. {{formula}}\frac{1}{8}2^{3(x+1)}-1{{/formula}} | ||
      ![]()  | 
      67.1 | 18 | {{/aufgabe}} | 
| 19 | |||
      ![]()  | 
      83.2 | 20 | {{aufgabe id="e-Funktion im Vergleich" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="5" cc="by-sa"}} | 
|        | 
      91.1 | 21 | [[image:EFunktion.svg||style="float: right; width:400px"]]Gegeben ist der Graph der Funktion {{formula}}f{{/formula}} mit {{formula}}f(x) = e^x{{/formula}}. | 
| 22 | Skizziere (ohne Taschenrechner, ohne Wertetabelle) 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}}. | ||
      ![]()  | 
      83.2 | 23 | {{/aufgabe}} | 
| 24 | |||
|        | 
      104.1 | 25 | {{aufgabe id="Graphen" afb="II" kompetenzen="K4,K5" quelle="Holger Engels" zeit="8" cc="by-sa"}} | 
|        | 
      101.1 | 26 | Gegeben sind sechs Funktionsgleichungen und sechs Funktionsgraphen: | 
|        | 
      102.1 | 27 | {{formula}} | 
|        | 
      101.1 | 28 | f(x)=1+2x,\quad | 
| 29 | g(x)=1+x^2,\quad | ||
| 30 | h(x)=\bigl(\tfrac12\bigr)^x,\quad | ||
| 31 | i(x)=\tfrac{1}{(x+1)^2},\quad | ||
| 32 | j(x)=2^x,\quad | ||
| 33 | k(x)=1. | ||
|        | 
      102.1 | 34 | {{/formula}} | 
|        | 
      101.1 | 35 | [[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"]] | 
| 36 | (% class="abc" %) | ||
| 37 | 1. Ordne jedem Funktionsgraphen die richtige Funktionsgleichung zu. | ||
|        | 
      103.1 | 38 | 1. Skizziere in jedem Koordinatensystem zusätzlich den Teil des Graphen für {{formula}}x<0{{/formula}}. | 
|        | 
      101.1 | 39 | {{/aufgabe}} | 
| 40 | |||
      ![]()  | 
      79.1 | 41 | {{aufgabe id="Negative Basis" afb="II" kompetenzen="K1,K6" quelle="Holger Engels" zeit="4" cc="by-sa"}} | 
|        | 
      88.1 | 42 | (% class="abc" %) | 
|        | 
      98.1 | 43 | 1. (((Fülle die Wertetabelle soweit möglich aus. | 
      ![]()  | 
      75.2 | 44 | (% class="border slim" %) | 
      ![]()  | 
      75.1 | 45 | |=x|2|1|0|-1|-2|-1,5 | 
| 46 | |={{formula}}(-2)^x{{/formula}}|||||| | ||
|        | 
      98.1 | 47 | ))) | 
| 48 | 1. Erläutere, warum Exponentialfunktionen nur für positive Basen {{formula}}q>0{{/formula}}, {{formula}}q\ne 1{{/formula}} definiert werden. | ||
      ![]()  | 
      75.1 | 49 | {{/aufgabe}} | 
| 50 | |||
      ![]()  | 
      79.1 | 51 | {{aufgabe id="Basiswechsel verstehen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="4" cc="by-sa"}} | 
|        | 
      92.1 | 52 | Gegeben ist die Funktion {{formula}}f{{/formula}} mit {{formula}}f(x)=2^x{{/formula}}. Gib die Funktionsgleichung in der Form {{formula}}f(x)=4^{kx}{{/formula}} mit geeignetem {{formula}}k{{/formula}} an. | 
      ![]()  | 
      79.1 | 53 | {{/aufgabe}} | 
| 54 | |||
|        | 
      86.1 | 55 | {{aufgabe id="Basiswechsel" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="10" cc="by-sa"}} | 
      ![]()  | 
      82.2 | 56 | Führe bei folgenden Exponentialfunktionen jeweils einen Basiswechsel durch. | 
| 57 | (% class="abc" %) | ||
| 58 | 1. {{formula}}f(x)=(\frac{1}{4})^x{{/formula}}, neue Basis {{formula}}b=2{{/formula}} | ||
| 59 | 1. {{formula}}f(x)=9^x{{/formula}}, neue Basis {{formula}}b=\frac{1}{3}{{/formula}} | ||
| 60 | 1. {{formula}}f(x)=5^{2x+1}{{/formula}}, neue Basis {{formula}}b=25{{/formula}} | ||
|                              | 
      50.1 | 61 | {{/aufgabe}} | 
|        | 
      16.1 | 62 | |
      ![]()  | 
      84.1 | 63 | {{aufgabe id="Eulersche Zahl" afb="I" kompetenzen="K1,K6" quelle="Niklas Wunder, Katharina Schneider" zeit="6" cc="by-sa"}} | 
|        | 
      92.1 | 64 | Gegeben sind folgende Zahlterme: | 
      ![]()  | 
      84.1 | 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" %) | 
|        | 
      92.1 | 70 | 1. Welches Muster lässt sich bei der Berechnung erkennen? Führe das Muster für {{formula}} a_5, a_6 | 
| 71 | {{/formula}} fort und berechne die beiden Werte. | ||
| 72 | 1. Die Eulersche Zahl {{formula}} e{{/formula}} ergibt sich durch Fortsetzung der Summenregel. Gib {{formula}} e{{/formula}} so genau an, wie du sie in a) berechnet hast. | ||
|        | 
      39.1 | 73 | {{/aufgabe}} | 
|        | 
      61.1 | 74 | |
|        | 
      114.1 | 75 | {{aufgabe id="Eulersche Zahl als besondere Basis" afb="II" kompetenzen="K4,K5" quelle="Martin Rathgeb" zeit="5" cc="by-sa"}} | 
|        | 
      112.1 | 76 | Gegeben sind die Exponentialfunktionen {{formula}}f_q{{/formula}} mit {{formula}}f_q(x)=q^x{{/formula}} für {{formula}}q\in \{2;\,e;\,3\}{{/formula}}. | 
|        | 
      89.1 | 77 | (% class="abc" %) | 
|        | 
      110.1 | 78 | 1. Berechne für jedes {{formula}}q\in\{2;\,e;\,3\}{{/formula}} die Steigung der Geraden durch die Punkte {{formula}}P\bigl(0\mid f_q(0)\bigr){{/formula}} und {{formula}}Q\bigl(0{,}01\mid f_q(0{,}01)\bigr){{/formula}}. | 
|        | 
      108.1 | 79 | 1. Vergleiche die numerischen Werte und beantworte: Was fällt dir beim Fall {{formula}}q=e{{/formula}} besonders auf? | 
|        | 
      89.1 | 80 | {{/aufgabe}} | 
| 81 | |||
| 82 | {{lehrende}} | ||
|        | 
      114.1 | 83 | "Ich kann die besondere Bedeutung der natürlichen Basis nennen" wird in den Aufgaben nicht vollständig abgedeckt; die Aufgabe "Eulersche Zahl als besondere Basis" geht lediglich etwas in die Richtung (Geradensteigung von etwa 1): Die Bedeutung der Basis //e// als besondere Basis von Exponentialfunktionen f_q (mit //f_q'=f_q// genau dann, wenn q=e) spielt erst in der Differentialrechnung eine wichtige Rolle. Die stetige Verzinsung bietet sich für den Unterricht an. | 
| 84 | Die Aufgabe soll | ||
|        | 
      92.1 | 85 | K3 wird bewusst weggelassen, weil es in [[BPE 4.6>>BPE_4_6]] behandelt wird. | 
| 86 | Für K2 geben die Kompetenzen nur wenig her. | ||
| 87 | AFB III muss hier nicht erreicht werden. | ||
|        | 
      89.1 | 88 | {{/lehrende}} | 
| 89 | |||
| 90 | {{seitenreflexion bildungsplan="4" kompetenzen="4" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}} | 
  