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Graphen verschieben, spiegeln und strecken, Matheübungen
Veränderungen des Funktionsterms und Auswirkungen auf den Funktionsgraphen
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Wie entsteht der Graph von h aus dem Graphen von f?
f
x
=
sin
x
−
1
−
1
h
x
=
sin
2x
+
1
Verschiebung um
?
1
2
nach
?
oben
unten
und um
?
1
2
nach
?
links
rechts
,
dann
?
Streckung
Stauchung
in
?
x
y
-Richtung
mit Streckungsfaktor
?
0,5
2
1/3
.
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Stoff zum Thema (+Video)
Lernvideo
Funktionsgraphen verschieben
Kanal: Mathegym
Lernvideo
Funktionsgraphen strecken und stauchen
Kanal: Mathegym
Wie kann eine Funktion f(x) abgewandelt werden, um ihren Graphen G
f
zu strecken, stauchen, verschieben oder zu spiegeln?
#488
h ( x ) =
G
h
geht aus G
f
hervor durch
f ( x + a )
Verschiebung um |a| Einheiten nach rechts (a < 0) bzw. links (a > 0)
f ( x ) + a
Verschiebung um |a| Einheiten nach oben (a > 0) bzw. unten (a < 0)
a · f ( x ), a > 0
Streckung (a > 1) bzw. Stauchung (a < 1) in y-Richtung
− f ( x )
Spiegelung an der x-Achse
f ( a · x ), a > 0
Streckung mit Faktor 1/a in x-Richtung
f ( −x )
Spiegelung an der y-Achse
Beispiel 1
Wie entsteht der Graph von h aus dem Graphen von f? Gib einen passenden Term für h an.
Beispiel 2
f
x
=
1
3
·
x
2
−
1,5
h
x
=
x
−
3
2
+
1
Welche Verschiebung(en)/Streckung(en)/Spiegelung(en) sind am Graphen von f durchzuführen, um den Graphen von h zu erhalten?
Beispiel 3
f
x
=
1
3
·
2
x
−
1,5
h
x
=
2
x
−
3
+
1
Welche Verschiebung(en)/Streckung(en)/Spiegelung(en) sind am Graphen von f durchzuführen, um den Graphen von h zu erhalten?
Wie bewirkt man eine Spiegelung des Graphen einer Funktion an der x- oder y-Achse?
#668
Sei G
f
der Graph einer Funktion f.
−f(x)
bewirkt eine Spiegelung von G
f
an der x-Achse, d.h. man multipliziert dazu den gesamten Funktionsterm mit −1.
f(−x)
bewirkt eine Spiegelung von von G
f
an der y-Achse, d.h. man ersetzt jede x-Variable im Term durch (−x).
Beispiel
f
x
=
1
−
3x
2
2x
+
1
Wie muss der Funktionsterm von f abgewandelt werden, damit der zugehörige Graph gegenüber G
f
an der x-Achse bzw. an der y-Achse gespiegel ist?
Wie bewirkt eine Veränderung des Funktionsterms f(x) eine Verschiebung des Graphen?
#667
Sei G
f
der Graph einer Funktion f und c > 0.
f(x) ± c
bewirkt eine Verschiebung von G
f
um c LE nach oben bzw. unten.
f(x ± c)
bewirkt eine Verschiebung von G
f
um c Einheiten nach links bzw. rechts. Man ersetzt also alle x-Variablen im Term durch
(x + c)
bzw. durch
(x − c)
.
Beispiel
f
x
=
3x
2x
+
1
Wie muss der Funktionsterm von f abgewandelt werden, damit der zugehörige Graph
gegenüber G
f
um eine Einheit nach rechts verschoben ist?
gegenüber G
f
um eine Einheit nach unten verschoben ist?
Was muss beachtet werden, wenn ein Funktionsgraph in dieselbe Richtung gestreckt und verschoben wird?
#1053
Wird der Graph einer Funktion in dieselbe Richtung gestreckt und verschoben, so ist die Reihenfolge der beiden Operationen für das Ergebnis entscheidend. Praktisch bedeutet das, eine geeignete Klammer zu setzen, wenn zuerst die Verschiebung erfolgt.
Beispiel
f
x
=
2
x
−
5
G
f
soll mit Faktor
1
3
in y-Richtung gestreckt und um 3 LE nach oben verschoben werden.
a) Wie lautet der zugehörige Funktionsterm, wenn zuerst die Streckung, dann die Verschiebung erfolgt?
b) …bei umgekehrter Reihenfolge?
Beispiel
f
x
=
2
−
x
2
x
+
3
G
f
wird nun an der x-Achse gespiegelt, in y-Richtung mit Faktor 1/2 gestaucht und um 1 Einheit nach links verschoben. Gib den zugehörigen Funktionsterm vereinfacht an.
Wie beeinflusst die Veränderung des Funktionsterms f(x) die Streckung/Stauchung des Graphen?
#1052
Sei G
f
der Graph einer Funktion f und a > 0.
a·f(x)
bewirkt eine Streckung von G
f
in y-Richtung mit dem Faktor a. Eine echte Streckung liegt im Fall
a > 1
vor, im Fall
0 < a < 1
erhält man eine Stauchung.
f(a·x)
bewirkt eine Streckung von G
f
in x-Richtung mit dem Faktor 1/a. Eine echte Streckung liegt im Fall
0 < a < 1
vor, im Fall
a > 1
handelt es sich um eine Stauchung.
Beispiel
G
f
soll jeweils mit Faktor 2 in y-Richtung bzw. in x-Richtung gestreckt werden. Wie lautet der dazu passende Funktionsterm?
a)
f
x
=
1,5
x
−
3
2
+
1
b)
f
x
=
2
x
+
3
−
1
c)
f
x
=
3
·
0,5
x
+
2
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