Potenzfunktionen mit natürlichem Exponent, Matheübungen

Funktionen mit Funktionsterm a*x^n; Bestimmung der Parameter - Lehrplan für 5.-11. Klasse

Hilfe
  • Wenn von einem Punkt auf dem Schaubild nur die x-Koordinate bekannt ist, erhält man die y-Koordinate, indem man die x-Koordinate in den Funktionsterm einsetzt und den Wert des Funktionsterms berechnet. Das Ergebnis ist die y-Koordinate.

    Wenn von einem Punkt auf dem Schaubild nur die y-Koordinate bekannt ist, erhält man die x-Koordinate, indem man den Funktionsterm gleich der y-Koordinate setzt und aus der entstehenden Gleichung x bestimmt. Das Ergebnis ist die x-Koordinate.

Die Punkte P, Q, R und S liegen auf dem Graphen der gegebenen Potenzfunktion. Berechne jeweils die fehlende Koordinate.

  • Potenzfunktion:
     
    y
    =
    3x
    3
    Punkte:
    P
     
    1
     
    |
    Q
     
    −
    2
     
    |
    R
     
     
    |
     
    0
    S
     
     
    |
     
    −
    3
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Potenzfunktionen vom Grad n
Lernvideo

Potenzfunktionen vom Grad n

Kanal: Mathegym
Wie beeinflussen der Vorfaktor a und der Exponent n in der Funktionsgleichung y=ax^n den Verlauf des Graphen einer Potenzfunktion?
#716
Bei einer Potenzfunktion mit der Funktionsgleichung y=axn entscheidet die Hochzahl n zusammen mit dem Vorfaktor a, von wo der Graph kommt und wohin er geht:
  • n ungerade, a positiv (z.B. 5x³): Graph verläuft von links unten nach rechts oben.
  • n ungerade, a negativ (z.B. -2x): Graph verläuft von links oben nach rechts unten.
  • n gerade, a positiv (z.B. ½x²): Graph verläuft von links oben nach rechts oben.
  • n gerade, a negativ (z.B. -x²): Graph verläuft von links unten nach rechts unten.
Beispiel
Wie verläuft der Graph?
y
=
4x
7
Was versteht man unter einer Potenzfunktion und welche charakteristischen Eigenschaften und Spezialfälle hat sie?
#715
Potenzfunktionen sind Funktionen der Form:
y = axn

Spezialfälle:
  • n = 0 (konstante Funktion): y = a, Graph: waagerechte Gerade
  • n = 1 (lineare Funktion): y = ax, Graph: Ursprungsgerade mit Steigung a
  • n = 2 (quadratische Funktion): y = ax2, Graph: gestauchte / gestreckte Parabel mit Scheitel S ( 0 | 0 )
Die Graphen von Potenzfunktionen haben charakteristische Eigenschaften, die oft davon abhängen, ob die Hochzahl n gerade oder ungerade ist.
  • Wertemenge:
    n gerade: keine negativen Zahlen
    n ungerade: alle reellen Zahlen

  • Symmetrie:
    n gerade: Achsensymmetrie zur y-Achse
    n ungerade: Punktsymmetrie zum Ursprung

  • Vorfaktor a
    Der Wert des Parameters a ist der Funktionswert an der Stelle x = 1.
    a>0: Streckung / Stauchung in y-Richtung
    a<0: zusätzliche Spiegelung an der x-Achse
Beispiel
Gib die zugehörige Funktionsgleichung an
graphik
y
=
?x
?
Wie bestimmt man die fehlende Koordinate eines Punktes auf einem Graphen, wenn die Funktionsgleichung bekannt ist?
#717
Wenn von einem Punkt auf dem Schaubild nur die x-Koordinate bekannt ist, erhält man die y-Koordinate, indem man die x-Koordinate in den Funktionsterm einsetzt und den Wert des Funktionsterms berechnet. Das Ergebnis ist die y-Koordinate.

Wenn von einem Punkt auf dem Schaubild nur die y-Koordinate bekannt ist, erhält man die x-Koordinate, indem man den Funktionsterm gleich der y-Koordinate setzt und aus der entstehenden Gleichung x bestimmt. Das Ergebnis ist die x-Koordinate.
Beispiel
Das erste Beispiel in folgendem Video zeigt, wie man die Funktionsgleichung einer Potenzfunktion durch zwei Punkte ermittelt, wenn einer der beiden Punkte die x-Koordinate 1 hat.