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Lineare und Quadratische Funktionen leicht gemacht - Steigung berechnen und mehr

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Lineare und Quadratische Funktionen leicht gemacht - Steigung berechnen und mehr
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Lost._.Lorenzchen

@lost._.lorenzchen_813b60

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Dieser Leitfaden erklärt die Grundlagen linearer und quadratischer Funktionen für Schüler:

  • Erläutert Darstellungsarten, Steigungsberechnung und Funktionsgleichungen linearer Funktionen
  • Behandelt Scheitelpunktform, Normalform und Nullstellenberechnung quadratischer Funktionen
  • Enthält Beispiele, Formeln und Erklärungen zu wichtigen Konzepten wie Steigungsdreieck und Scheitelpunkt

14.10.2021

2705

lineare Funktionen
Definition: Jedem x-Wert wird ein
y-Wert zugeordnet.
→aufstellen
Steigung
f(x) = mx + b
einzeichnen
-2
2-
-1 10
4
3
Werte

Lineare Funktionen und Steigungsberechnung

Dieser Abschnitt behandelt die Grundlagen linearer Funktionen und wie man ihre Steigung berechnet.

Definition: Eine lineare Funktion ordnet jedem x-Wert einen y-Wert zu.

Die allgemeine Form einer linearen Funktion lautet:

f(x) = mx + b

Dabei ist:

  • m die Steigung
  • b der y-Achsenabschnitt

Highlight: Die Steigung berechnen lineare Funktion ist ein zentrales Konzept. Sie kann mit der Formel m = (y₂ - y₁) / (x₂ - x₁) berechnet werden.

Darstellungsarten linearer Funktionen:

  1. Graphen
  2. Gleichungen
  3. Wertetabellen
  4. Verbale Beschreibungen

Example: Um eine lineare Funktion zu zeichnen:

  1. y-Achsenabschnitt b einzeichnen
  2. Vorzeichen von m beachten (+ steigend, - fallend)
  3. Steigung m einzeichnen
  4. Punkte verbinden

Vocabulary: Steigungsdreieck - Ein Hilfsmittel zur grafischen Darstellung der Steigung einer linearen Funktion.

Zur Bestimmung von Steigung und y-Achsenabschnitt aus einem Graphen:

  1. y-Achsenabschnitt b ablesen
  2. Steigungsdreieck nutzen
  3. Von b eine Einheit zur Seite und entsprechend viele nach oben/unten bis zum Graphen

Example: Lineare Funktion Steigung berechnen mit 2 Punkten: Gegeben: A(2/1), B(6/4) m = (4-1) / (6-2) = 3/4 = 0,75

lineare Funktionen
Definition: Jedem x-Wert wird ein
y-Wert zugeordnet.
→aufstellen
Steigung
f(x) = mx + b
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Quadratische Funktionen und Scheitelpunktform

Dieser Abschnitt behandelt quadratische Funktionen und ihre verschiedenen Darstellungsformen.

Definition: Die Scheitelpunktform einer quadratischen Funktion lautet: y = a(x-d)² + e

Dabei ist:

  • a der Streckfaktor
  • d die Verschiebung auf der x-Achse
  • e die Verschiebung auf der y-Achse

Highlight: Der Scheitelpunkt S(d/e) kann direkt aus der Scheitelpunktform abgelesen werden.

Example: Für y = -3(x-2)² + 3 ist der Scheitelpunkt S(2/3)

Die allgemeine Form einer quadratischen Funktion ist: y = ax² + bx + c

Vocabulary: Normalform quadratische Funktion - Eine andere Bezeichnung für die allgemeine Form.

Um von der Scheitelpunktform in die Normalform zu gelangen:

  1. Klammer ausmultiplizieren
  2. Terme zusammenfassen

Example: Scheitelpunktform in Normalform: y = (x-3)² + 1 = x² - 6x + 9 + 1 = x² - 6x + 10

Nullstellen berechnen:

  1. Funktion null setzen
  2. Je nach Form die passende Lösungsmethode wählen

Highlight: Die p-q-Formel ist ein wichtiges Werkzeug zur Berechnung von Nullstellen: x₁,₂ = -p/2 ± √((p/2)² - q)

lineare Funktionen
Definition: Jedem x-Wert wird ein
y-Wert zugeordnet.
→aufstellen
Steigung
f(x) = mx + b
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Graphische Interpretation quadratischer Funktionen

Dieser Abschnitt behandelt die graphische Darstellung und Interpretation quadratischer Funktionen.

Definition: Der Scheitelpunkt ist der höchste oder tiefste Punkt einer Parabel.

Eigenschaften der Parabel basierend auf der Funktion:

  • a > 0: nach oben geöffnet
  • a < 0: nach unten geöffnet
  • |a| > 1: schmaler als Normalparabel
  • 0 < |a| < 1: breiter als Normalparabel

Example: y = 1/2(x - 7)² - 3,5

  • Nach unten geöffnet (a < 0)
  • Breiter als Normalparabel (0 < |a| < 1)
  • Nach rechts und unten verschoben

Schnittpunkte mit Koordinatenachsen:

  • y-Achse: Setze x = 0 in die Funktionsgleichung ein
  • x-Achse: Löse f(x) = 0

Highlight: Die Schnittpunkte mit den Achsen liefern wichtige Informationen über den Verlauf der Funktion.

Example: Schnittpunkte berechnen für y = -0,5x + 3

  • y-Achse: Sy(0/3)
  • x-Achse: 0 = -0,5x + 3 → x = 6, Sx(6/0)

Diese Zusammenfassung bietet einen umfassenden Überblick über lineare und quadratische Funktionen, ihre Darstellungsformen und wichtige Berechnungsmethoden.

lineare Funktionen
Definition: Jedem x-Wert wird ein
y-Wert zugeordnet.
→aufstellen
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Umwandlung zwischen Funktionsformen

Dieser Abschnitt behandelt die Umwandlung zwischen verschiedenen Darstellungsformen quadratischer Funktionen.

Highlight: Die Umwandlung von Normalform in Scheitelpunktform ist eine wichtige Fähigkeit.

Schritte zur Umwandlung von Normalform in Scheitelpunktform:

  1. Quadratische Ergänzung durchführen
  2. Zweite binomische Formel anwenden
  3. Terme umstellen

Example: Normalform in Scheitelpunktform: f(x) = x² - 4x + 8 = (x² - 4x + 4) - 4 + 8 = (x - 2)² + 4

Vocabulary: Quadratische Ergänzung - Eine Methode zur Umformung quadratischer Ausdrücke.

Faktorisierte Form einer quadratischen Funktion: y = (x - m)(x - n)

Dabei sind m und n die Nullstellen der Funktion.

Highlight: Die faktorisierte Form ist besonders nützlich zur Bestimmung der Nullstellen.

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  • Erläutert Darstellungsarten, Steigungsberechnung und Funktionsgleichungen linearer Funktionen
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Lineare Funktionen und Steigungsberechnung

Dieser Abschnitt behandelt die Grundlagen linearer Funktionen und wie man ihre Steigung berechnet.

Definition: Eine lineare Funktion ordnet jedem x-Wert einen y-Wert zu.

Die allgemeine Form einer linearen Funktion lautet:

f(x) = mx + b

Dabei ist:

  • m die Steigung
  • b der y-Achsenabschnitt

Highlight: Die Steigung berechnen lineare Funktion ist ein zentrales Konzept. Sie kann mit der Formel m = (y₂ - y₁) / (x₂ - x₁) berechnet werden.

Darstellungsarten linearer Funktionen:

  1. Graphen
  2. Gleichungen
  3. Wertetabellen
  4. Verbale Beschreibungen

Example: Um eine lineare Funktion zu zeichnen:

  1. y-Achsenabschnitt b einzeichnen
  2. Vorzeichen von m beachten (+ steigend, - fallend)
  3. Steigung m einzeichnen
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Zur Bestimmung von Steigung und y-Achsenabschnitt aus einem Graphen:

  1. y-Achsenabschnitt b ablesen
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Example: Lineare Funktion Steigung berechnen mit 2 Punkten: Gegeben: A(2/1), B(6/4) m = (4-1) / (6-2) = 3/4 = 0,75

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Quadratische Funktionen und Scheitelpunktform

Dieser Abschnitt behandelt quadratische Funktionen und ihre verschiedenen Darstellungsformen.

Definition: Die Scheitelpunktform einer quadratischen Funktion lautet: y = a(x-d)² + e

Dabei ist:

  • a der Streckfaktor
  • d die Verschiebung auf der x-Achse
  • e die Verschiebung auf der y-Achse

Highlight: Der Scheitelpunkt S(d/e) kann direkt aus der Scheitelpunktform abgelesen werden.

Example: Für y = -3(x-2)² + 3 ist der Scheitelpunkt S(2/3)

Die allgemeine Form einer quadratischen Funktion ist: y = ax² + bx + c

Vocabulary: Normalform quadratische Funktion - Eine andere Bezeichnung für die allgemeine Form.

Um von der Scheitelpunktform in die Normalform zu gelangen:

  1. Klammer ausmultiplizieren
  2. Terme zusammenfassen

Example: Scheitelpunktform in Normalform: y = (x-3)² + 1 = x² - 6x + 9 + 1 = x² - 6x + 10

Nullstellen berechnen:

  1. Funktion null setzen
  2. Je nach Form die passende Lösungsmethode wählen

Highlight: Die p-q-Formel ist ein wichtiges Werkzeug zur Berechnung von Nullstellen: x₁,₂ = -p/2 ± √((p/2)² - q)

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Graphische Interpretation quadratischer Funktionen

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Definition: Der Scheitelpunkt ist der höchste oder tiefste Punkt einer Parabel.

Eigenschaften der Parabel basierend auf der Funktion:

  • a > 0: nach oben geöffnet
  • a < 0: nach unten geöffnet
  • |a| > 1: schmaler als Normalparabel
  • 0 < |a| < 1: breiter als Normalparabel

Example: y = 1/2(x - 7)² - 3,5

  • Nach unten geöffnet (a < 0)
  • Breiter als Normalparabel (0 < |a| < 1)
  • Nach rechts und unten verschoben

Schnittpunkte mit Koordinatenachsen:

  • y-Achse: Setze x = 0 in die Funktionsgleichung ein
  • x-Achse: Löse f(x) = 0

Highlight: Die Schnittpunkte mit den Achsen liefern wichtige Informationen über den Verlauf der Funktion.

Example: Schnittpunkte berechnen für y = -0,5x + 3

  • y-Achse: Sy(0/3)
  • x-Achse: 0 = -0,5x + 3 → x = 6, Sx(6/0)

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Umwandlung zwischen Funktionsformen

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Vocabulary: Quadratische Ergänzung - Eine Methode zur Umformung quadratischer Ausdrücke.

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