Wiki-Quellcode von BPE 6.3 Momentane Änderungsrate und graphisches Ableiten
Zuletzt geändert von Holger Engels am 2025/06/27 12:51
Zeige letzte Bearbeiter
author | version | line-number | content |
---|---|---|---|
1 | {{seiteninhalt/}} | ||
2 | |||
3 | [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Werte der Tangentensteigung graphisch bestimmen | ||
4 | [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K1]] Ich kann aus Werten der Tangentensteigung einen Graphen zeichnen und diesen als Graphen der Ableitungsfunktion deuten | ||
5 | [[Kompetenzen.K6]] Ich kann Zusammenhänge zwischen den beiden Funktionsgraphen beschreiben | ||
6 | [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K1]] Ich kann erste Hypothesen über einen möglichen algebraischen Zusammenhang zwischen Funktion und Ableitungsfunktion entwickeln | ||
7 | |||
8 | {{lernende}} | ||
9 | **Interaktiv Erkunden:** [[Graphisches Ableiten>>https://kmap.eu/app/browser/Mathematik/Differentialrechnung/Graphisches%20Ableiten#erkunden]] | ||
10 | {{/lernende}} | ||
11 | |||
12 | * Punktweise graphisch ableiten | ||
13 | * Qualitativ graphisch ableiten | ||
14 | * Zusammenhänge HP, TP, SP vorwärts und rückwärts | ||
15 | |||
16 | * Funktionsterm der Ableitungsfunktion aus Tangentensteigungen aufstellen | ||
17 | * Beobachtungen bei e^x | ||
18 | |||
19 | {{aufgabe id="Tangenten einzeichnen" afb="I" kompetenzen="K4, K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} | ||
20 | Zeichne jeweils die Tangenten an den Stellen {{formula}}x\in\{-1; 0; 1\}{{/formula}} ein und bestimme deren Steigungen. | ||
21 | [[image:Tangenten einzeichnen 1.svg|| width="350px"]] [[image:Tangenten einzeichnen 2.svg|| width="350px"]] [[image:Tangenten einzeichnen 3.svg|| width="350px"]] [[image:Tangenten einzeichnen 4.svg|| width="350px"]] | ||
22 | {{/aufgabe}} | ||
23 | |||
24 | {{aufgabe id="Rauf und runter" afb="I" kompetenzen="K4, K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} | ||
25 | Markiere zuerst alle Stellen an denen die Kurve die Steigung null hat. | ||
26 | Markiere dann auf der x-Achse Intervalle mit positiver Steigung blau und Intervalle mit negativer Steigung rot. | ||
27 | [[image:Tangenten einzeichnen 1.svg|| width="350px"]] [[image:Tangenten einzeichnen 2.svg|| width="350px"]] [[image:Tangenten einzeichnen 3.svg|| width="350px"]] [[image:Tangenten einzeichnen 4.svg|| width="350px"]] | ||
28 | {{/aufgabe}} | ||
29 | |||
30 | {{aufgabe id="Punkte mit gegebener Steigung finden" afb="II" kompetenzen="K2, K4, K5" quelle="Stephanie Wietzorek und Simone Kanzler" cc="BY-SA" zeit="5"}} | ||
31 | Es ist das Schaubild {{formula}}K_f{{/formula}} einer Funktion {{formula}}f{{/formula}} gegeben. Kennzeichne Punkte auf {{formula}}K_f{{/formula}}, für die gilt: | ||
32 | (%class=abc%) | ||
33 | 1. die Steigung der Tangente in diesem Punkt ist 1 | ||
34 | 1. die Steigung der Tangente in diesem Punkt ist -1,5 | ||
35 | 1. die Steigung der Tangente in diesem Punkt ist 0 | ||
36 | [[image:Tangentensteigung.svg|| width="700px"]] | ||
37 | {{/aufgabe}} | ||
38 | |||
39 | {{aufgabe id="Steigungsfunktion zeichnen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" quelle="Stephanie Wietzorek, Simone Kanzler" cc="BY-SA" zeit="5" interaktiv=}} | ||
40 | (% style="float:left; margin-right: 16px" %) | ||
41 | Skizziere das Schaubild der Steigungsfunktion. | ||
42 | [[image:Schaubild.svg||width=500]] | ||
43 | {{/aufgabe}} | ||
44 | |||
45 | |||
46 | {{aufgabe id="Beschleunigung" afb="II" kompetenzen="K1, K3, K4, K6" quelle="Stephanie Wietzorek, Simone Kanzler" cc="BY-SA" zeit="6"}} | ||
47 | Ein Auto soll auf freier Autobahn auf {{formula}}180\frac{km}{h}{{/formula}} beschleunigen. Die Geschwindigkeit wird annähernd durch {{formula}}v(t)=180\cdot(1-e^{-0,1t}){{/formula}} beschrieben. {{formula}}v(t){{/formula}} beschreibt hierbei die momentante Geschwindigkeit zum Zeitpunkt {{formula}}t{{/formula}} in Sekunden. Der Verlauf der Geschwindigkeit ist dem Schaubild zu entnehmen. | ||
48 | [[image:Beschleunigung.svg|| width="500px"]] | ||
49 | |||
50 | (%class=abc%) | ||
51 | 1. Zu welchem Zeitpunkt wird die Höchstgeschwindigkeit von {{formula}}180\frac{km}{h}{{/formula}} erreicht? | ||
52 | 1. Wann ist die Beschleunigung am höchsten? | ||
53 | 1. Skizziere ein Schaubild, aus welchem die Beschleunigung zum Zeitpunkt t hervorgeht. | ||
54 | {{/aufgabe}} | ||
55 | |||
56 | {{aufgabe id="Zuordnung I" afb="I" kompetenzen="" quelle="KMap" cc="BY-SA" zeit="4" interaktiv="Interaktiv Zuordnung I"}} | ||
57 | Ordne jedem Funktionsgraph (grün) den Graphen ihrer Steigungsfunktion (blau) zu. Begründe deine Zuordnung. | ||
58 | |||
59 | (% style="float:left; margin-right: 16px" %) | ||
60 | | [[image:Polynome zuordnen f.svg||width=200]] | | | | | [[image:Polynome zuordnen C.svg||width=200]] | ||
61 | | [[image:Polynome zuordnen g.svg||width=200]] | | | | | [[image:Polynome zuordnen D.svg||width=200]] | ||
62 | | [[image:Polynome zuordnen h.svg||width=200]] | | | | | [[image:Polynome zuordnen B.svg||width=200]] | ||
63 | | [[image:Polynome zuordnen i.svg||width=200]] | | | | | [[image:Polynome zuordnen A.svg||width=200]] | ||
64 | {{/aufgabe}} | ||
65 | |||
66 | {{aufgabe id="algebraischer Zusammenhang I" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K5" quelle="Stephanie Wietzorek, Simone Kanzler" cc="BY-SA" zeit="8" interaktiv=}} | ||
67 | Das blaue Schaubild zeigt eine Funktion, das rote Schaubild zeigt ihre Steigungsfunktion. | ||
68 | (%class=abc%) | ||
69 | 1. Bestimme die Gleichungen der beiden Schaubilder. | ||
70 | 1. Welchen Grad besitzen die beiden Funktionen? | ||
71 | 1. Stelle eine Hypothese auf, welchen Grad die Steigungsfunktion einer Funktion 4. Grades hat und überlege dir, wie du die Hypothese überprüfen kannst. | ||
72 | |||
73 | [[image:algebra.png||width=300]] | ||
74 | {{/aufgabe}} | ||
75 | |||
76 | {{aufgabe id="algebraischer Zusammenhang II" afb="II" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" quelle="Stephanie Wietzorek, Simone Kanzler" cc="BY-SA" zeit="5" interaktiv=}} | ||
77 | Das blaue Schaubild zeigt eine Funktion, die roten Schaubilder zeigen ihre möglichen Steigungsfunktionen. | ||
78 | [[image:algebra2.png||width=200]] | ||
79 | |||
80 | [[image:algebra3.png||width=200]] [[image:algebra4.png||width=250]] | ||
81 | (%class=abc%) | ||
82 | 1. Ordne dem blauen Schaubild seine Steigungsfunktion begründet zu. | ||
83 | 1. Welchen (möglichen) Grad besitzen die drei Funktionen? | ||
84 | {{/aufgabe}} | ||
85 | |||
86 | |||
87 | |||
88 | {{aufgabe id="Skizzieren anhand Eigenschaften" afb="III" kompetenzen="K2, K4, K5" quelle="Stephanie Wietzorek, Simone Kanzler" cc="BY-SA" zeit="10"}} | ||
89 | (%class=abc%) | ||
90 | 1. Skizziere eine mögliche Parabel 2. Grades, welche eine waagrechte Tangente an der Stelle {{formula}}x = -2{{/formula}} hat. Welche Gemeinsamkeiten haben alle Parabeln mit dieser Eigenschaft? | ||
91 | 1. Skizziere das Schaubild einer möglichen Funktion, welches drei waagrechte Tangenten besitzt. Welchen Grad hat diese Funktion mindestens? | ||
92 | 1. Eine Funktion f hat nur positive Steigungen. Skizziere das Schaubild einer möglichen Funktion. | ||
93 | 1. Es ist ein achsensymmetrisches Schaubild einer Funktion 4. Grades gesucht. Folgende Angaben sind bekannt, fülle die Lücken und skizziere das Schaubild der Funktion. | ||
94 | (% class="border" %) | ||
95 | |x|-4|-1|0|1 |4 | ||
96 | |Funktionswert|-2,5| |2 |0| | ||
97 | |Tangentensteigung|-2| |0|-1 | | ||
98 | {{/aufgabe}} | ||
99 | |||
100 | {{aufgabe id="Aussagen Schaubild" afb="I" kompetenzen="K1, K4, K5, K6" quelle="Stephanie Wietzorek, Simone Kanzler" cc="BY-SA" zeit="5"}} | ||
101 | Gegeben ist das Schaubild einer Funktion. Nimm Stellung zu folgenden Aussagen und begründe deine Antwort. | ||
102 | [[image:Aussagen.svg|| width="500px"]] | ||
103 | ☐ die Tangentensteigungen sind negativ für {{formula}}x \in ]2;5[{{/formula}} | ||
104 | ☐ die Steigung der Tangente an der Stelle {{formula}}x = 1{{/formula}} ist kleiner als {{formula}}-2{{/formula}} | ||
105 | ☐ an der Stelle {{formula}}x = 2{{/formula}} liegt eine waagrechte Tangente | ||
106 | ☐ die Funktionswerte sind positiv für {{formula}}-4 < x < 2{{/formula}} | ||
107 | ☐ die Tangentensteigungen haben einen Vorzeichenwechsel bei {{formula}}x=-4{{/formula}} von ⊝ ⇾ ⊕ | ||
108 | {{/aufgabe}} | ||
109 | |||
110 | {{seitenreflexion bildungsplan="" kompetenzen="" anforderungsbereiche="" kriterien="" menge=""/}} |