In diesem Artikel üben wir das Formulieren von analytischen Ausdrücken und Graphen von linearen, quadratischen, logarithmischen sowie exponentiellen Funktionen.

1

Berechne die Koeffizienten der Funktion , wenn und .

  • Stelle die Funktion dar
  • Gib die Intervalle an, in denen die Abbildung der Funktion positiv und negativ ist.
 
Lösung

Berechne die Koeffizienten der Funktion , wenn und .

 

A Die Darstellung der Funktion ist ihr analytischer und grafischer Ausdruck.

Um den Wert von b zu bestimmen, nutzen wir, dass :

Um nun den Wert von a zu ermitteln, nutzen wir, dass und dass :

Somit lautet der analytische Ausdruck: .

Für die grafische Darstellung können wir aus dem analytischen Ausdruck ableiten, dass die Funktion linear ist (weil die Potenz von x gleich 1 ist), also eine Gerade ist, und um sie zu konstruieren, reichen zwei Punkte aus. eIn diesem Fall können wir die Nullstellen auf den Achsen berücksichtigen, oder wir können die Punkte nehmen, wenn und und die Gerade zeichnen, die beide enthält, wie in der folgenden Grafik gezeigt:

Graph der Funktion f(x)=x+3

B Gib die Intervalle an, in denen die Abbildung der Funktion positiv oder negativ ist.

Aus der obigen Grafik lässt sich ableiten, dass die Abbildungen der Funktion negativ sind, wenn .

Vorzeichenanalyse der Abbildungen der Funktion f(x)=x+3

Zur analytischen Lösung setzen wir 0 und lösen die Gleichung:

 

Wir geben zwei Werte an, einen kleiner als -3 und einen größer als -3:


Links von -3 haben wir ein negatives Intervall und rechts davon ein positives Intervall

2

Stelle grafisch dar

Lösung

Um den Graphen der Parabel zu erstellen, benötigen wir den Scheitelpunkt und die Schnittpunkte mit den Koordinatenachsen.

1 Scheitelpunkt von .
Die Formel zur Berechnung der Koordinaten des Scheitelpunkts einer Funktion der Form ist .

Somit haben wir , weshalb .

Der Scheitelpunkt lautet: .

2  Schnittpunkt von mit der x-Achse

Wir müssen herausfinden, ob es für x solche Werte gibt, dass so ist, dass . Da die Determinante der Gleichung gleich 0 ist, gibt es keine reellen Lösungen (da , dann ist . Der Schnittpunkt ist also .

Abschließend stellen wir anhand der oben genannten Informationen grafisch dar:

Graph der Parabel f(x)=x^2+x+1

3

Eine Parabel hat ihren Scheitelpunkt im Punkt und geht durch den Punkt . Finde ihre Gleichung.

Lösung

Eine Parabel hat ihren Scheitelpunkt im Punkt und geht durch den Punkt . Finde ihre Gleichung.


Eine Funktion der Form , hat den Scheitelpunkt . Um die Koordinate zu berechnen, wird Folgendes verwendet:

.

Da die Koordinate ist, setzen wir ein und erhalten Folgendes:

 

Wir setzen die uns bekannten Punkte in die Funktion ein:


.

Schließlich können wir die Funktion schreiben, indem wir die erhaltenen Werte in einsetzen: .

4

Finde den analytischen Ausdruck der Funktion

Graph einer abschnittsweise definierten Funktion

Lösung

Finde den analytischen Ausdruck der Funktion


Graph einer abschnittsweise definierten Funktion


Wie wir sehen, ist die Funktion abschnittsweise definiert. Mithilfe der Punkt-Steigungs-Form können wir die Gleichung jeder der Funktionen ermitteln, um schließlich den folgenden Ausdruck zu erhalten:

5

Stelle die folgenden Funktionen grafisch dar:

 
Lösung

A Stelle die Funktion dar


Zunächst setzen wir die Funktion gleich 0, ohne den Betrag, und berechnen ihre Nullstellen:


Somit ist oder .

Anschließend bilden wir mit den Nullstellen Intervalle und werten das Vorzeichen der einzelnen Intervalle aus

 

Grafische Analyse des Vorzeichens der Abbildung einer quadratischen Funktion

 

Wir definieren die Funktion abschnittsweise, wobei wir berücksichtigen, dass auf den Intervallen, auf denen x negativ ist, sich das Vorzeichen der Funktion ändert:

Schließlich stellen wir die Funktion grafisch dar:

 

Graph einer quadratischen Funktion mit Betrag


B Stelle die Funktion dar

 

Schließlich stellen wir grafisch dar:

 

Graph einer abschnittsweise definierten Funktion (mit Betrag)

6

Stelle die Funktion dar

Lösung

Stelle die Funktion dar

Um die Aufgabe zu lösen, werden zunächst einige Werte tabellarisch und dann grafisch dargestellt:

 

Graph einer Treppenfunktion

7

Stelle die Exponentialfunktion dar

Lösung

Zur Lösung werden zunächst einige Werte tabellarisch und dann grafisch dargestellt:


Graph einer Exponentialfunktion

8

Stelle die Logarithmusfunktion dar

Lösung

Stelle die Logarithmusfunktion dar.

Zur Lösung werden zunächst einige Werte tabellarisch und dann grafisch dargestellt:



Graph einer Logarithmusfunktion

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Katrin

Ich bin staatlich geprüfte Übersetzerin & Dolmetscherin mit den Arbeitssprachen Englisch, Spanisch, Deutsch. Meine Ausbildung habe ich am SDI München mit dem Fachgebiet Technik abvsolviert und übersetze hauptsächlich im technischen sowie mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereich. Bei Superprof darf ich die Mathe-Expert*innen unterstützen, indem ich ihre Artikel ins Deutsche übersetze.