Aufgabenbeispiele von lineare Funktionen
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y-Wert aus Schaubild ablesen
Beispiel:
Aus der Zeichnung kann man erkennen, dass an der Stelle x=1 der (in der Abblidung rechts rote) Punkt (1|f(1)) auf der Höhe y=0.1 liegt.
Differenz zweier Funktionswerte
Beispiel:
Bestimme die Differenz der Funktionswerte f(3)-g(3), achte dabei auch auf das Vorzeichen.
Man liest einfach an der Stelle x=3 die y-Werte der jeweiligen Geradenpunkte ab (die roten Punkte im Schaubild) und erhält:
f(3) = 1
g(3) = 4
Als Differenz ergibt sich also f(3)-g(3) = 1-
Punkt auf Gerade bestimmen
Beispiel:
Der Punkt P(4|d) liegt auf der Geraden mit der Gleichung y=
Welchen Wert muss dann d haben?
Wir setzten einfach den Punkt P(4|d) in die Geradengleichung y= ein:
4 für x und d für y
d=
d= 2
d= -1
Zur Probe setzen wir den Punkt P(4|-1) noch in die Geradengleichung ein:
-1 = -> passt ;-)
Steigung aus Schaubild bestimmen
Beispiel:
Aus der Zeichnung kann man ein Steigungsdreieck erkennen, bei dem man nach rechts 2 und nach oben -3 (bzw. 3 nach unten) abtragen kann. Daraus ergibt sich für die Steigung m= = .
m und c bestimmen
Beispiel:
Aus der Zeichnung erkennt man sofort, dass die Gerade die y-Achse bei y= schneidet. Es gilt also c=.
Jetzt muss man das Steigungsdreieck am besten direkt am y-Achsenabschnitt ablesen.
Um genau auf einem Kästchen zu landen muss man sich nun um 3
nach rechts und um 4 nach oben bewegen.
Daraus ergibt sich für die Steigung
m= = .
Die Geradengleichung heißt dann: y=
Gerade einzeichnen
Beispiel:
Zeichne die Gerade in das rechts stehende Koordinatensystem ein.
Hinweis: Du kannst Punkte setzen indem du auf das Koordinatensystem klickst. Deine Punkte werden automatisch zu einer Geraden ergänzt. Durch Doppelklicken auf das Koordinatensystem kannst du alle bisherigen Elemente löschen.
Die Gleichung entspricht der Form , wobei m die Steigung und c die Verschiebung in y-Richtung ist.
Da die Gerade immer bei y=c die y-Achse schneidet, Kann man den ersten Punkt also schon mal auf Sy(0|) setzen.
Von hier aus zeichnet man danach das Steigungsdreieck ein. Dazu betrachtet man die Steigung m = = -.
Man trägt also den Nenner der Steigung m (hier: 5) nach rechts
und den Zähler der Steigung m (hier: -4)
nach oben (bei negativen Steigungen eben nach unten) ab.
Die Verbindungsgerade von Sy(0|) mit dem anderen Ende des Steigungsdreiecks liefert uns die gesuchte Gerade mit dem Funktionsterm .
Steigung aus 2 Punkten
Beispiel:
Eine lineare Funktion geht durch die Punkte A(1|-2) und B(2|0). Bestimme die Steigung dieser linearen Funktion.
Wenn man die beiden Punkte in ein Koordinatensystem einzeichnet, kann man am Steigungsdreieck jeweils die Differenzen der x-Werte und der y-Werte ablesen.
Dazu sortieren wir die beiden Punkte von links nach rechts:
links: (1|-2) und rechts: (2|0)
Für die Differenzen subtrahieren wir nun immer die Werte des linken Punkts von denen des rechten:
Differenz der x-Werte: 2 -
Differenz der y-Werte: 0 -
Daraus ergibt sich für die Steigung m = = = = .
Proportionaler Term
Beispiel:
Bei zwei propotionalen Größen A und B hat die Größe A den Wert 5 wenn die Größe B den Wert 14 hat.
Bestimme die Zuordnungsvorschrift, mit der man jedem Wert der Größe A einen Wert der Größe B zuordnen kann.
Um den Proportionalitätsfaktor zu finden, muss man lediglich den Wert von 'Größe B', nämlich 14 durch den Wert
von 'Größe A' (5) teilen. Schließlich gilt bei proportionalen Größen, dass der Wert bei 1 gerade
des Wertes bei 5 sein muss.
Also: m==
Zuordnungsvorschrift: y = ⋅ x
Proportionaler Term Anwendung
Beispiel:
Eine Verpackungsmachine kann in 3 Minuten 5,4 Kartons verpacken. Bestimme die Zuordnungsvorschrift mit der man die Minuten der Anzahl der verpackten Kartons zuordnen kann.
Um den Proportionalitätsfaktor zu finden, muss man lediglich den Wert von 'Kartonanzahl', nämlich 5.4 durch den Wert
von 'Verpackungszeit' (3) teilen. Schließlich gilt bei proportionalen Größen, dass der Wert bei 1 gerade
des Wertes bei 3 sein muss.
Also: m==
Zuordnungsvorschrift: y = ⋅ x
Wert bei Proportionalität finden
Beispiel:
Bei zwei proportionalen Größen A und B hat die Größe A den Wert 3, wenn die Größe B den Wert 12.9 hat.
Bestimme Zuordnungsvorschrift mit der man Werte der Größe A, Werte der Größe B zuordnen kann.
Welchen Wert nimmt die Größe A ein, wenn die Größe B den Wert 27.95 hat?
Da es sich hier um eine proportionale Zuordnung handelt, ist die Zuordnungsvorschrift y=m⋅x. Wenn man die Werte aus der Aufgabe einsetzt, so erhält man: 12.9 = m⋅3.
Um den Proportionalitätsfaktor m zu finden, muss man also lediglich den Wert von Größe B, nämlich 12.9 durch den Wert
von Größe A (3) teilen. Schließlich gilt bei proportionalen Größen, dass der Wert bei 1 gerade
des Wertes bei 3 sein muss.
Also: m==
Zuordnungsvorschrift: y = ⋅ x
x-Wert bei y = 27.95
Da der/die Größe B den Wert 27.95 hat, muss man 27.95 für y in den Proportionalitäts-Term einsetzen,
um als x den zugehörigen Wert von Größe A zu erhalten:
27.95 = ⋅ x.
Das klappt mit x = , weil dann 27.95 = ⋅ .
Somit gilt für x (Größe A) = = 6.5.
Wert bei Proportionalität (Anwendungen)
Beispiel:
Ein Prepaid-Anbieter verlangt immer den gleichen Preis pro Minute Telefonieren mit dem Handy. Auf einem Werbeplakat steht, dass 5 Minuten nur 60ct kosten. Bestimme die Zuordnungsvorschrift mit der man den telefonierten Minuten den Preis in Cent zuordnen kann.
Wie viel kostet 15 Minuten?
Da es sich hier um eine proportionale Zuordnung handelt, ist die Zuordnungsvorschrift y=m⋅x. Wenn man die Werte aus der Aufgabe einsetzt, so erhält man: 60 = m⋅5.
Um den Proportionalitätsfaktor m zu finden, muss man also lediglich den Wert von Preis, nämlich 60 durch den Wert
von Minuten (5) teilen. Schließlich gilt bei proportionalen Größen, dass der Wert bei 1 gerade
des Wertes bei 5 sein muss.
Also: m==
Zuordnungsvorschrift: y = ⋅ x
y-Wert bei x = 15
Da der/die Minuten den Wert 15 hat, muss man einfach 15 für x in den Proportionalitäts-Term einsetzen,
um als y den zugehörigen Wert von Preis zu erhalten:
y= ⋅ 15 = 180
Wert bei Anti-Proport. (Anwendungen)
Beispiel:
Auf einer Großbaustelle müssen unglaubliche Mengen an Aushub abtransportiert werden. Dabei brauchen 3 LKWs genau 10 Fahrten. Wieviele Fahrten bräuchten 7 LKWs durchschnittlich?
Da die Zuordnung der beiden Größen antiproportional ist, schreiben wir die Werte am besten mal in eine Tabelle:
LKW-Anzahl | Fahrten-Anzahl |
---|---|
3 LKWs | 10 Fahrten |
( : 3 ) | ( ⋅ 3 ) |
1 LKWs | Fahrten |
( ⋅ 7 ) | ( : 7 ) |
7 LKWs | Fahrten |
Die gesuchte Fahrten-Anzahl ist also = 4 ≈ 4.286 Fahrten