Aufgabenbeispiele von COSH

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Doppelbruchterm vereinfachen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 5 d -3 13 d 4

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5 d -3 13 d 4

Zuerst schreiben wir die Potenzen mit negativen Hochzahlen in Bruchschreibweise um:

= 5 d 3 13 d 4

Jetzt lösen wir den Doppelbruch auf, indem wir den Zähler mit dem Kehrbruch des Nenners multiplizieren:

= 5 d 3 · d 4 13

= 5 13 d

65 Graph-Term-Zuordnung 2 + Trans.

Beispiel:

Ordne die Funktionen den Graphen zu.

f(x)= ln( x )

g(x)= x 2

h(x)= ln( x ) +1

i(x)= sin( x )

j(x)= x 2 +1

k(x)= sin( x ) +1

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Zu Graph Nr. 1:

Der Graph von x 2 hat die typische Form einer nach oben geöffneten Normalparabel. Sie hat ihren Scheitel (Tiefpunkt) im Ursprung. Die Steigung wird vom Betrag immer größer, je weiter der Graph sich vom Ursprung entfernt. Besonders markant sind die Punkte (1|1), (2|4), usw.

Am Graph Nr. 1 kann man all diese Eigenschaften erkennen, außer dass eben alle Punkte des Graphen noch zusätzlich um 1 in y-Richtung verschoben wurden.

Der Graph Nr. 1 gehört also zur Funktion j(x) = x 2 +1 .

Zu Graph Nr. 2:

Der Graph von ln( x ) besitzt für negative x-Werte keine Funktionswerte, weil man den Logarithmus nur aus positiven Zahlen ziehen kann. Für x → 0 streben die y-Werte gegen -∞. Der Graph nähert sich somit der negativen y-Achse asymptotisch an. Für positive x-Werte steigt er sehr langsam an. Er schneidet die x-Achse im Punkt (1|0), da e 0 = 1 und somit ln( 1 ) = 0 ist.

Der Graph Nr. 2 gehört also zur Funktion f(x) = ln( x ) .

Zu Graph Nr. 3:

Der Graph von ln( x ) besitzt für negative x-Werte keine Funktionswerte, weil man den Logarithmus nur aus positiven Zahlen ziehen kann. Für x → 0 streben die y-Werte gegen -∞. Der Graph nähert sich somit der negativen y-Achse asymptotisch an. Für positive x-Werte steigt er sehr langsam an. Er schneidet die x-Achse im Punkt (1|0), da e 0 = 1 und somit ln( 1 ) = 0 ist.

Am Graph Nr. 3 kann man all diese Eigenschaften erkennen, außer dass eben alle Punkte des Graphen noch zusätzlich um 1 in y-Richtung verschoben wurden.

Der Graph Nr. 3 gehört also zur Funktion h(x) = ln( x ) +1 .

Zu Graph Nr. 4:

Der Graph von x 2 hat die typische Form einer nach oben geöffneten Normalparabel. Sie hat ihren Scheitel (Tiefpunkt) im Ursprung. Die Steigung wird vom Betrag immer größer, je weiter der Graph sich vom Ursprung entfernt. Besonders markant sind die Punkte (1|1), (2|4), usw.

Der Graph Nr. 4 gehört also zur Funktion g(x) = x 2 .

65 Graph-Term-Zuordnung

Beispiel:

Ordne die Funktionen den Graphen zu.

f(x)= x 2

g(x)= ln( x )

h(x)= sin( x )

i(x)= 1 x 2

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Zu Graph Nr. 1:

Der Graph von sin( x ) zwischen 1 und -1. Im Gegensatz zum Kosinus (cos(x)) startet der Sinus für x=0 im Ursprung O(0|0), was man am Einheitskreis rechts sehen kann:

Der Graph Nr. 1 gehört also zur Funktion h(x) = sin( x ) .

Zu Graph Nr. 2:

Den Graph von 1 x 2 erkennt man an den Asymptoten an den beiden Achsen. Es handelt sich um eine Hyperbel. Je näher x an 0 kommt, umso größer wird der Funktionswert. Je weiter x sich von 0 entfernt, umso kleiner wird der Funktionswert (weil ja x im Nenner steht). Im Gegensatz zu 1 x hat er sowohl für negative, als auch für positive x positive Funktionswerte. Er ist also achsensymmetrisch bzgl. der y-Achse und enthält z.B. die Punkte (1|1) und (-1|1).

Der Graph Nr. 2 gehört also zur Funktion i(x) = 1 x 2 .

Zu Graph Nr. 3:

Der Graph von ln( x ) besitzt für negative x-Werte keine Funktionswerte, weil man den Logarithmus nur aus positiven Zahlen ziehen kann. Für x → 0 streben die y-Werte gegen -∞. Der Graph nähert sich somit der negativen y-Achse asymptotisch an. Für positive x-Werte steigt er sehr langsam an. Er schneidet die x-Achse im Punkt (1|0), da e 0 = 1 und somit ln( 1 ) = 0 ist.

Der Graph Nr. 3 gehört also zur Funktion g(x) = ln( x ) .

Zu Graph Nr. 4:

Der Graph von x 2 hat die typische Form einer nach oben geöffneten Normalparabel. Sie hat ihren Scheitel (Tiefpunkt) im Ursprung. Die Steigung wird vom Betrag immer größer, je weiter der Graph sich vom Ursprung entfernt. Besonders markant sind die Punkte (1|1), (2|4), usw.

Der Graph Nr. 4 gehört also zur Funktion f(x) = x 2 .

65 Graph-Term-Zuordnung 2

Beispiel:

Ordne die Funktionen den Graphen zu.

f(x)= ln( x )

g(x)=tan(x)

h(x)= e x

i(x)= x

j(x)= 1 x 2

k(x)= x 3

1
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2
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4
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Zu Graph Nr. 1:

Der Graph von ln( x ) besitzt für negative x-Werte keine Funktionswerte, weil man den Logarithmus nur aus positiven Zahlen ziehen kann. Für x → 0 streben die y-Werte gegen -∞. Der Graph nähert sich somit der negativen y-Achse asymptotisch an. Für positive x-Werte steigt er sehr langsam an. Er schneidet die x-Achse im Punkt (1|0), da e 0 = 1 und somit ln( 1 ) = 0 ist.

Der Graph Nr. 1 gehört also zur Funktion f(x) = ln( x ) .

Zu Graph Nr. 2:

Den Graph von x 3 erkennt man an seinem Sattelpunkt und der immer größer werdenden Steigung, je weiter sich der Graph vom Ursprung entfernt. Er besitzt die Punkte (-2|-8), (-1|1), (0|0), (1|1), (2|8), usw.

Der Graph Nr. 2 gehört also zur Funktion k(x) = x 3 .

Zu Graph Nr. 3:

Den Graph von 1 x 2 erkennt man an den Asymptoten an den beiden Achsen. Es handelt sich um eine Hyperbel. Je näher x an 0 kommt, umso größer wird der Funktionswert. Je weiter x sich von 0 entfernt, umso kleiner wird der Funktionswert (weil ja x im Nenner steht). Im Gegensatz zu 1 x hat er sowohl für negative, als auch für positive x positive Funktionswerte. Er ist also achsensymmetrisch bzgl. der y-Achse und enthält z.B. die Punkte (1|1) und (-1|1).

Der Graph Nr. 3 gehört also zur Funktion j(x) = 1 x 2 .

Zu Graph Nr. 4:

Beim Graph von tan(x) = sin( x ) cos( x ) sieht man viele Asymptoten. Für x=0 ist tan(0)= sin(0) cos(0) = 0, da sin(0)=0. Für größer werdende x wird der Bruch sin(x) cos(x) , also der Tangens sehr schnell größer, da sin(x) immer größer und cos(x) immer kleiner wird. Geht x gegen π 2 , so geht der cos(x) gegen 0 und tan(x) = sin(x) cos(x) strebt somit gegen ∞. Daher kommen die Asymptoten. Für x> π 2 wird der Kosinus und damit der Funktionswert negativ, bleibt aber vom Betrag her sehr groß und wird bei x = π wieder 0, da sin(0) = 0. Da sowohl sin(x) als auch cos(x) 2π-periodisch sind, ist auch der tan(x) 2π-periodisch. (aufgrund der Punkt- bzw. Achsen-Symmetrie von sin(x) und cos(x) bezüglich der Mitte einer Periode ist tan(x) sogar π-periodisch).

Der Graph Nr. 4 gehört also zur Funktion g(x) = tan(x).