Quadratische Funktionen 2 Einfluss von a: Unterschied zwischen den Versionen

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Wir betrachten nun den Einfluss von <math> \ a </math> in  
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Wir betrachten nun den Einfluss von <math> \ a </math> in <math>f: x \rightarrow a x^2  </math>.  
:<math> x \rightarrow a x^2  </math>.  
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{{Arbeiten|NUMMER=A1|ARBEIT =
 
{{Arbeiten|NUMMER=A1|ARBEIT =
  
<ggb_applet height="500" width="700"
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<center><ggb_applet height="500" width="700"
filename="Qf-a.ggb" />
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filename="Qf-a.ggb" /></center>
  
# Öffne dieses GeoGebra-Applet. Mit dem Schieberegler kannst du den Wert von <math> \ a </math> ändern. <br>
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# Mit dem Schieberegler kannst du den Wert von <math> \ a </math> ändern. <br>
 
# Stelle den Schieberegler auf <math> \ a = 2 </math> ein. Wie ändert sich der Graph? <br>
 
# Stelle den Schieberegler auf <math> \ a = 2 </math> ein. Wie ändert sich der Graph? <br>
 
# Überlege dir, wie sich die Werte <math> \ a = 3  </math> und <math> \ a = -1 </math> sowie <math> \ a = 0,5 </math> auf den Graphen auswirken und überprüfe deine Vermutung.  <br>
 
# Überlege dir, wie sich die Werte <math> \ a = 3  </math> und <math> \ a = -1 </math> sowie <math> \ a = 0,5 </math> auf den Graphen auswirken und überprüfe deine Vermutung.  <br>
 
# Formuliere das Ergebnis deiner Untersuchungen.}}
 
# Formuliere das Ergebnis deiner Untersuchungen.}}
 
 
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---- Verschiebung nach rechts
 
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---- Streckung in <math> \ x </math>- Richtung / Verkleinerung der Frequenz
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---- Streckung in <math> \ x </math>- Richtung  
---- Stauchung in <math> \ x </math>- Richtung / Vergrößerung der Frequenz
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---- Stauchung in <math> \ x </math>- Richtung  
+--+ Streckung in <math> \ y </math>- Richtung / Vergrößerung der Amplitude
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+--+ Streckung in <math> \ y </math>- Richtung  
-++- Stauchung in <math> \ y </math>- Richtung / Verkleinerung der Amplitude
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-++- Stauchung in <math> \ y </math>- Richtung  
 
++-- Spiegelung an <math> \ x </math>- Achse
 
++-- Spiegelung an <math> \ x </math>- Achse
  
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'''Aufgabe A1:''' {{Lösung versteckt|
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Man erhält den Graph der Funktion  <math>f: x \rightarrow a x^2</math>  
Nun betrachten wir den Einfluss von <math> \ a </math> in
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:<math> x \rightarrow a\cdot \cos x </math>.  
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aus dem Graph der Quadratfunktion <math>q: x \rightarrow x^2 </math> durch Streckung oder Stauchung in Richtung der y-Achse.  
  
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Genauer:
  
{{Arbeiten|NUMMER=A4|ARBEIT=
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* Ist der Betrag von a größer als eins, so wird der Graph der Sinusfunktion in y-Richtung mit dem Faktor Betrag von a gestreckt.
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* Ist der Betrag von a kleiner als eins und positiv, so wird der Graph der Sinusfunktion in y-Richtung mit dem Faktor Betrag von a gestaucht.
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* Falls a negativ ist, so wird der Graph zusätzlich an der x-Achse gespiegelt.
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}}
  
<ggb_applet height="50" width="150" type="button" filename="cos_a.ggb" /> <br>
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'''Aufgabe A2:''' {{Lösung versteckt|1=
Öffne dieses GeoGebra-Applet und bearbeite damit die Aufgaben A1/ 2-4 noch einmal.
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Hier genügt es, wenn du diese Aufgabe mit Hilfe von Plausibilitätsüberlegungen gelöst hast. Eine formale Begründung war nicht notwendig.
}}
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Eine mögliche formale Begründung:
  
[[Einfluss_von_a/Lösung_zu_Aufgabe_A1|Lösung zu Aufgabe A1]]
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<math>ax^2 = 0</math> mit <math>a\neq 0</math> <math>\Leftrightarrow x^2 = 0 </math> d.h. die Nullstellen bleiben gleich. <br>
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Ferner wird jeder Funktionswert mit dem gleichen Faktor multipliziert. Ist der Betrag dieses Faktors größer als 1, so wird der Graph in Richtung der y-Achse um diesen Faktor gestreckt, ist er kleiner als 1, so wird er entsprechend gestaucht. Ist der Faktor negativ, so wird der Graph zusätzlich an der x-Achse gespiegelt.
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}}
  
[[Einfluss_von_a/Lösung_zu_Aufgabe_A2|Lösung zu Aufgabe A2]]
 
 
[[Einfluss_von_a/Lösung_zu_Aufgabe_A3|Lösung zu Aufgabe A3]]
 
 
[[Einfluss_von_a/Lösung_zu_Aufgabe_A4|Lösung zu Aufgabe A4]]
 
  
 
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<span style="background-color:yellow;">Hefteintrag:</span> Beachte, dass in der Lösung zur Aufgabe A1 ein Hefteintrag "versteckt" ist!
 
<span style="background-color:yellow;">Hefteintrag:</span> Beachte, dass in der Lösung zur Aufgabe A1 ein Hefteintrag "versteckt" ist!
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Aktuelle Version vom 9. Dezember 2020, 13:28 Uhr

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Wir betrachten nun den Einfluss von  \ a in f: x \rightarrow a x^2  .

  Aufgabe A1  Stift.gif
  1. Mit dem Schieberegler kannst du den Wert von  \ a ändern.
  2. Stelle den Schieberegler auf  \ a = 2 ein. Wie ändert sich der Graph?
  3. Überlege dir, wie sich die Werte  \ a = 3  und  \ a = -1 sowie  \ a = 0,5 auf den Graphen auswirken und überprüfe deine Vermutung.
  4. Formuliere das Ergebnis deiner Untersuchungen.


  Aufgabe A2  Stift.gif

Versuche nun die beobachteten Veränderungen auch mathematisch zu begründen!


  Aufgabe A3  Stift.gif

Teste dich! Klicke im folgenden Quiz auf die richtigen Zuordnungen!

1.

\ a<-1;  -1<\ a<0;  0<\ a<1;  1<\ a
Verschiebung nach oben
Verschiebung nach unten
Verschiebung nach rechts
Verschiebung nach links
Streckung in  \ x - Richtung
Stauchung in  \ x - Richtung
Streckung in  \ y - Richtung
Stauchung in  \ y - Richtung
Spiegelung an  \ x - Achse

Punkte: 0 / 0



Aufgabe A1:

Man erhält den Graph der Funktion f: x \rightarrow a x^2

aus dem Graph der Quadratfunktion q: x \rightarrow x^2 durch Streckung oder Stauchung in Richtung der y-Achse.

Genauer:

  • Ist der Betrag von a größer als eins, so wird der Graph der Sinusfunktion in y-Richtung mit dem Faktor Betrag von a gestreckt.
  • Ist der Betrag von a kleiner als eins und positiv, so wird der Graph der Sinusfunktion in y-Richtung mit dem Faktor Betrag von a gestaucht.
  • Falls a negativ ist, so wird der Graph zusätzlich an der x-Achse gespiegelt.

Aufgabe A2:

Hier genügt es, wenn du diese Aufgabe mit Hilfe von Plausibilitätsüberlegungen gelöst hast. Eine formale Begründung war nicht notwendig.

Eine mögliche formale Begründung:

ax^2 = 0 mit a\neq 0 \Leftrightarrow x^2 = 0 d.h. die Nullstellen bleiben gleich.

Ferner wird jeder Funktionswert mit dem gleichen Faktor multipliziert. Ist der Betrag dieses Faktors größer als 1, so wird der Graph in Richtung der y-Achse um diesen Faktor gestreckt, ist er kleiner als 1, so wird er entsprechend gestaucht. Ist der Faktor negativ, so wird der Graph zusätzlich an der x-Achse gespiegelt.



Hefteintrag: Beachte, dass in der Lösung zur Aufgabe A1 ein Hefteintrag "versteckt" ist!


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