Lösungswege Mathematik Oberstufe 6, Schülerbuch

103 Exponentialfunktionen und Logarithmusfunktionen > Logarithmusfunktionen Bestimme die Definitionsmenge der Funktion f mit f​​(x) ​= 3·​log​5​(x − 4)​. Zeichne den Graphen von f und erkläre außerdem, welche Zusammenhänge zwischen dem Graphen von f und dem Graphen von h mit h​ ​(x) ​ = ​log​5​(x) ​bestehen. Da die Logarithmusfunktion nur für positive reelle Zahlen definiert ist, gilt: ​x − 4 > 0 ⇒ x > 4 ⇒ ​D ​f ​= ​(4; ∞)​ Der Graph von f entsteht durch Streckung des Graphen von h entlang der y-Achse mit dem Faktor 3. Außerdem wird der Graph um 4 Einheiten nach rechts verschoben. Zeichnen des Graphen der Logarithmusfunktion zur Basis b G f(x) = log(b, x) f(x) = log(5, x) C Grafik und Tabelle → y 1 = log5(x) → Hakerl setzen → $ T f(x) = log(x, b) f(x) = log(x, 5) oder ctrl 10x Bestimme die Definitionsmenge der Funktion f. Zeichne den Graphen von f mit Hilfe von Technologie und erkläre außerdem, welche Zusammenhänge zwischen dem Graphen von f und dem Graphen von h bestehen. a) ​f​(x) ​= 2·​log​2​(x − 2) ​ ​ h​(x) ​ = ​log​2​(x)​ d) ​f​(x) ​ = − 2 · ​log​4​(x + 3) ​ ​h​(x) ​ = ​log​4​(x)​ b) ​f​(x) ​= 4·​log​4​(x + 5) ​ ​  ​h​(x) ​ = ​log​4​(x)​ e) ​f​(x) ​ = − 3 · ​log​3​(x + 2) ​ ​h​(x) ​ = ​log​3​(x)​ c) ​f​(x) ​ = 1,5 · ​log​3​(x − 1) ​ ​h​(x) ​ = ​log​3​(x)​ f) ​f​(x) ​= 2·​log​2​(x − 5) ​ ​h​(x) ​ = ​log​2​(x)​ Zusammenfassung Exponentialfunktion ​f​(x) ​= a·​b​x ​(​a ∈ ℝ\​{0} ​und ​b ∈ ​ℝ ​+​) Es gilt: ​b = ​e ​λ ​bzw. ​λ = ln​(b)​ ​f​(x) ​= a·​e​λ·x ​mit ​λ ∈ ℝ​ (natürliche Exponentialfunktion) Es gilt: ​f​(0) ​= a​und ​f​(x + 1) ​= f​(x) ​· b​ bzw. ​f​(x + h) ​= f​(x) ​· ​b ​h​ Vergrößert man das Argument einer Exponentialfunktion um 1, dann ändert sich der Funktionswert auf das b-Fache. Wachstums- und Zerfallsprozesse ​N​(t) ​ = ​N ​0 ​· b​ ​ t​ ​N​(t) ​ = ​N ​ 0 ​· ​e ​ λ·t​ Exponentielles Wachstum ​b > 1​ ​λ > 0​ Exponentielle Abnahme ​0 < b < 1​ ​λ < 0​ Ist der Quotient ​ f​(x + 1)​ _ f​(x)​ ​bzw. ​ f​(x + h)​ _ f​(x)​ ​stets nahezu konstant, dann ist ein exponentielles Modell sinnvoll. Ist die Differenz f​​(x + 1) ​− f​(x) ​bzw. f​​(x + h) ​− f​(x) ​stets nahezu konstant, dann ist ein lineares Modell sinnvoll. Muster 404 x y 2 h f 4 6 8 10 12 14 2 4 –2 0 Technologie 405 x y 2 4 6 –6 –4 –2 2 –2 0 3 · 2x – 3 · 2x 2 1 _ 23 x 3 2 1 _ 23 x – 3 Ó Technologie Anleitung Logarithmus zeichnen 9qy4vz Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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