Vorlage:Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Potenzfunktionen - 4. Stufe: Unterschied zwischen den Seiten

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Main>Jan Wörler
 
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{{Lernpfad-Navigation|1=
<div style="margin:0; margin-right:4px; margin-left:0px; border:2px solid #f4f0e4; padding: 0em 0em 0em 1em; background-color:#f4f0e4;">
'''<big>[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung|Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung]]</big>'''
'''[[Potenzfunktionen|Start]] - [[Einführung|Einführung]] - [[1. Stufe|1. Stufe]] - [[2. Stufe|2. Stufe]] - [[3. Stufe|3. Stufe]] - [[4. Stufe|4. Stufe]] - [[5. Stufe|5. Stufe]]'''</div>
#[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Weißt du noch? Absolute und relative Häufigkeiten|Weißt du noch? Absolute und relative Häufigkeiten]]
 
#[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Einstiegsproblem: Die zufällige Shuffle-Funktion|Einstiegsproblem: Die zufällige Shuffle-Funktion]]
== Die Graphen der Funktionen mit f(x) = x<sup>-1/n</sup>, n <small>&isin;</small> IN ==
#[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Simulation der Shuffle-Funktion|Simulation der Shuffle-Funktion]]
 
#[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Noch mehr Simulation zur Shuffle-Funktion|Noch mehr Simulation zur Shuffle-Funktion]]
Es sei stets IN<sub>0</sub>={0,1,2,...} und IN={1,2,3,..}, insbesondere also IN<sub>0</sub> =/= IN.<br />
#[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Abschluss des Einstiegsbeispiels|Abschluss des Einstiegsproblems]]
'''Wir betrachten in diesem Abschnitt die Graphen solcher Funktionen, die einen ''negativen'' Stammbruch der Form <math>\textstyle - \frac{1}{n}</math> mit <math>n \in \mathbb{N}</math> als Exponenten haben.''' Für diese Art der Exponenten gilt: <math>-1\leq \textstyle -\frac{1}{n}< 0</math>.
#[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung|Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung]]
 
##[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Zufallsexperiment|Zufallsexperiment]]
=== Vergleich mit Funktionen aus Stufe 3 ===
##[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Ergebnis und Ergebnismenge|Ergebnis und Ergebnismenge]]
 
##[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Ereignis|Ereignis]]
{| cellspacing="10"
##[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Wahrscheinlichkeit|Wahrscheinlichkeiten]]
|- style="vertical-align:top;"
##[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Laplace-Experiment|Laplace-Experiment]]
| {{Arbeiten|NUMMER=1|ARBEIT=
##[[Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Abschlusstest|Abschlusstest]]
Verleiche den neuen Graphen (blau) mit dem, den Du schon aus Stufe 3 dieses Kurses kennst (rot gestrichelt); mit dem Schieberegler kannst Du dazu wieder die Exponenten verändern.
[[Datei:Mathematik-digital Logo4.png|60px|verweis=Mathematik-digital|Mathematik-digital]][[Mathematik-digital |<small>< Mathematik-digital </small>]]
# Beschreibe Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Graphen! Achte dabei auf
 
#* Definitionsbereich
#* Symmetrie
#* Monotonie
#* größte und kleinste Funktionswerte
# Gibt es Punkte, die allen Graphen gemeinsam sind? Begründe! Zur Hilfe kannst du auch die Schar der Graphen zeichnen lassen. <br> <pre>HINWEIS: Rechtsklick auf Graph - "Spur an" auswählen </pre>
:{{Lösung versteckt|
:kommt noch
}}
}}
<noinclude>[[Kategorie:Vorlage:Navigationsleisten]]
}}<br>
|| <ggb_applet height="300" width="550" showMenuBar="false" showResetIcon="true" filename="W2_xm1n.ggb" />
|}
 
<!--{{ggb|W2_xm1n.ggb|datei}}-->
 
== Exponenten, Brüche und Potenzgesetze ==
 
Im vorliegenden Fall betrachten wir negative Stammbrüche als Exponten. Man erinnere sich dabei an die Potenzgesetze, insbesondere an folgenden Zusammenhang:
:''Für eine reelle Zahl <math>a</math> und eine natürliche Zahl <math>n</math> wird definiert:''
:<math>a^{-n} := \textstyle \frac{1}{a^n}</math> für <math>a \neq 0.</math>
 
 
Auf unsere Situation angewandt ergibt sich:
:<font style="vertical-align:0%;"><math>x^{-\frac 1 n}</math></font><math>= \frac{1}{x^{\frac 1 n}}.</math>
 
{| cellspacing="10"
|- style="vertical-align:top;"
| {{Arbeiten|NUMMER=2|ARBEIT=
Zeige die Richtigkeit folgender Behauptung:<br>
''Es sei n eine natürliche Zahl; dann hat die Funktion''
<math>f(x)=x^{-\frac{1}{n}}</math>
''den Definitonsbereich D = IR<sup>+</sup>.''
:{{Lösung versteckt|
:Nach Stufe 3 dieses Kurses ist eine Wurzelfunktion <math>g(x)=\sqrt{x}</math> nur auf IR<sup>+</sup> definiert, das heißt ihr Definitionsbereich <math>M =</math>''IR<sup>+</sup>''.<br />
:Aufgrund des Zusammenhangs <math>f(x) = x^{-\frac 1 n}= \textstyle \frac{1}{x^{\frac 1 n}} = \textstyle \frac{1}{\sqrt[n]{x}} = \textstyle \frac{1}{g(x)}</math> überträgt sich der Definitionsbereich der Funktion ''g'' auf die Funktion ''f''.}}
}}
|}
 
== Potenzfunktionen und ihre Umkehrfunktionen ==
=== Beispiel ===
 
Es sei <math>f</math> eine Potenzfunktion, definiert durch <math>f(x)=x^{-\frac 1 3}</math>. Gesucht ist die Umkehrfunktion <math>f^{-1}</math> von <math>f</math> (man beachte die unterschiedliche Bedeutung von f^{-1} und f(x)=x^{-1}!).
 
== Was bewirken Parameter in Potenzfunktionen? - Merkregel "5 S" ==
 
* Spiegeln
* Strecken
* Stauchen
* Schieben
* Superponieren
 
Siehe [http://www.oberprima.com/index.php/parameter-in-potenzfunktionen/nachhilfe Video] auf www.oberprima.com.
 
 
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Version vom 29. Januar 2009, 09:14 Uhr

Die Graphen der Funktionen mit f(x) = x-1/n, n IN

Es sei stets IN0={0,1,2,...} und IN={1,2,3,..}, insbesondere also IN0 =/= IN.
Wir betrachten in diesem Abschnitt die Graphen solcher Funktionen, die einen negativen Stammbruch der Form mit als Exponenten haben. Für diese Art der Exponenten gilt: .

Vergleich mit Funktionen aus Stufe 3

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Exponenten, Brüche und Potenzgesetze

Im vorliegenden Fall betrachten wir negative Stammbrüche als Exponten. Man erinnere sich dabei an die Potenzgesetze, insbesondere an folgenden Zusammenhang:

Für eine reelle Zahl und eine natürliche Zahl wird definiert:
für


Auf unsere Situation angewandt ergibt sich:

Vorlage:Arbeiten

Potenzfunktionen und ihre Umkehrfunktionen

Beispiel

Es sei eine Potenzfunktion, definiert durch . Gesucht ist die Umkehrfunktion von (man beachte die unterschiedliche Bedeutung von f^{-1} und f(x)=x^{-1}!).

Was bewirken Parameter in Potenzfunktionen? - Merkregel "5 S"

  • Spiegeln
  • Strecken
  • Stauchen
  • Schieben
  • Superponieren

Siehe Video auf www.oberprima.com.


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