2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Lineare Funktionen Was ist eine Funktion? Eine Funktion ist eine eindeutige Zuordnung zwischen den Elementen der Definitionsmenge D und einer Menge B (der Bildmenge). Die Elemente von D heißen Argumente, die Elemente von B Bilder oder Funktionswerte. Eindeutig heißt, dass jedem Argument genau ein (nicht mehr und nicht weniger) Bild zugeordnet wird. Wie kann man Funktionen darstellen? Funktionen können durch ein Bildungsgesetz eine Funktionstabelle oder eine Funktionsgraph in einem Koordinatensystem dargestellt werden. Wie sieht der Graph einer reellen Funktion aus? Im Allgemeinen entsteht eine durchgezogene Kurve, die Punkte liegen also dicht aneinander. Man sagt, die Funktion ist stetig. Es gibt aber auch unstetige Funktionen! Wie findet man Funktionswerte? Funktionswerte findet man durch Einsetzen des bekannten Arguments in das Bildungsgesetz (die Funktionsgleichung). Wie findet man die Funktionsgleichung? Man setzt die bekannten Paare von Argument und Funktionsgleichung in den allgemeinen Ansatz ein und löst dann das entstehende Gleichungssystem. Was ist eine Nullstelle? Eine Nullstelle ist ein Argument n, für das f(n) = 0 gilt. Sie ist also die Lösung der Gleichung 0 = f(x). Graphisch sind die Nullstellen die Schnittpunkte des Funktionsgraphen mit der x-Achse (der Abszisse). © Mag. Wolfgang Streit Seite 1 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Beispiel 1: Eine reelle Funktion mit D = R und B = R hat die Funktionsgleichung f(x) = ax2 + b. Ermitteln Sie a und b so, dass f(10) = 225 und f(–3) = – 48 ist. Ermitteln Sie dann f(8). Zeichnen Sie den Funktionsgraph und ermitteln Sie die Nullstellen. Wie kann ich mit EXCEL oder DERIVE Funktionen behandeln? EXCEL: Grundaufgabe 1: Ausrechnen von Funktionswerten in eine Zelle (A1) das Argument eintragen in eine andere Zelle (B1) die Formel = 3*A1^2 – 75 oder gleich eine Tabelle anlegen: in Spalte 1 die Argumente, in Spalte 2 die Funktionswerte ausrechnen lassen Grundaufgabe 2: Berechnen von Argumenten in Zelle A1 irgendein Argument eingeben, in Zelle B1 die Formel für das Bildungsgesetz. Dann die Zielwertsuche starten (Extras > Zielwertsuche) Grundaufgabe 3: Darstellung von Funktionsgraphen. Mit der Tabelle über Einfügen > Diagramm > Punkt xy den Funktionsgraph darstellen lassen © Mag. Wolfgang Streit Seite 2 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 DERIVE Grundaufgabe 1: Ausrechnen von Funktionswerten Den rechten Teil der Funktionsgleichung über CTRL-A oder Schreiben > Ausdruck eingeben: dann über SUB (Substitute) die Variable durch das Argument ersetzen und ausrechnen lassen. oder über Definieren > Funktion definieren dann Eingabe von f(3) und ausrechnen lassen. © Mag. Wolfgang Streit Seite 3 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Grundaufgabe 2: Berechnen von Argumenten einfach die Gleichung a = f(x) ( 7 = 3x2 – 75) algebraisch lösen lassen Grundaufgabe 3: Darstellung von Funktionsgraphen. über 2D-Grafik > Zeichnen den Funktionsgraphen plotten lassen. Eventuell ist eine Anpassung des Maßstabs über die Zoom-Buttons notwendig. Beispiel 2: Ermitteln Sie von der Funktion f(x) = x3 – 3x2 – 28x die Werte f(10) und f(–2). Welches Argument hat den Funktionswert 96? Zeichnen Sie den Funktionsgraphen und ermitteln Sie grafisch die Nullstellen. Was ist eine lineare Funktion? Eine Funktion mit D = B = R und der Funktionsgleichung f(x) = kx + d heißt linear. © Mag. Wolfgang Streit Seite 4 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Welche Eigenschaften hat eine lineare Funktion? Eine lineare Funktion y = kx + d hat überall die gleiche Steigung k, d.h. die absolute Änderung der Funktionswerte bleibt bei konstanten x-Intervallen immer gleich groß. Die Steigung ist k = Error! f(0) = d Welche Eigenschaften hat der Funktionsgraph einer linearen Funktion? Der Funktionsgraph ist eine Gerade Er schneidet die y-Achse (die Ordinate) des kartesischen Koordinatensystems im Punkt (0 / d). Deswegen nennt man d auch Achsenabschnitt (engl. interception). Die Steigung erkennt man im sogenannten Steigungsdreieck: von jedem Punkt der Gerade geht man x Einheiten nach rechts und y = k · x Einheiten in y-Richtung. Dort liegt dann der nächste Punkt der Geraden. © Mag. Wolfgang Streit Seite 5 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Beispiel 3: Zeichnen Sie den Funktionsgraph der Geraden y = 3 – 0,5 x unter Berücksichtigung des Steigungsdreiecks in ein Koordinatensystem. Argument kann ausgesucht werden, z. Bsp. x = 2 Einsetzen liefert den y-Wert f(2) = 3 – 0,5 · 2 = 2 also P(2/2). Wahl von x = 6 y = –0,5 · 6 = – 3 Beispiel 4: Zeichnen Sie den Funktionsgraph einer Geraden durch (3/–10) und der Steigung 2 in ein Koordinatensystem (Maßstab: x: 1 : 1 y: 1 : 5) Ermitteln Sie die Gleichung dieser Geraden. Berechnen Sie die Nullstelle und zeichnen Sie die Nullstelle in den Graphen ein. © Mag. Wolfgang Streit Seite 6 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Was ist eine stückweise definierte Funktion? Stückweise definiert nennt man eine Funktion, wenn sie in verschiedenen Definitionsintervallen verschiedene Gleichungen hat. Beispiel 5: f(x) sei definiert durch: f1(x) = 0,5x für x [–5/10) f2(x) = 20 – x in [10 / 20]. Berechnen Sie f(4) und f(15) und f(10). Stellen Sie die Funktion in einem Koordinatensystem dar. © Mag. Wolfgang Streit Seite 7 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Wann ist eine stückweise definierte Funktion stetig? Eine Funktion heißt stetig, wenn die Punkte beliebig nahe beisammen liegen, d.h. speziell müssen die Funktionswerte der Übergangspunkte gleich groß sein. Beispiel 6: f(x) sei definiert durch f1(x) = 0,2 x2 in [–5 / 10] und f2(x) in (10 / 20] sei linear mit f(20) = 5. Berechnen Sie die Gleichung von f2(x) so, dass f(x) stetig ist. Stellen Sie die Funktion grafisch dar! © Mag. Wolfgang Streit Seite 8 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Anwendungen 1. Kosten, Erlös und Erfolg Was ist eine Kostenfunktion? Die Kostenfunktion ist eine Gleichung, die die Abhängigkeit der Vollkosten K von der erzeugten Menge x darstellt. Im einfachsten Fall ist sie linear. Was ist der Beschäftigungsgrad? Der Beschäftigungsgrad ist nur ein anderer Name für die erzeugte Menge. Er kann in absoluten Einheiten (Stück, Liter, Tonnen, Mengeneinheiten) oder als Anteil der Kapazität angegeben werden. Was sind Fixkosten und variable Stückkosten? Fixkosten sind Kosten, die auch beim Beschäftigungsgrad 0 auftreten, variable Stückkosten sind die direkt für die Produktion von 1 ME auftretenden Kosten. Fixkosten sind in einer Kostenfunktion immer die Konstante. Wie sieht eine lineare Kostenfunktion aus? Kosten als Funktion der erzeugten Menge x (heißt auch Beschäftigungsgrad). K(x) = k x + F F .....................Fixkosten in GE (Geldeinheiten) k .....................variable Stückkosten in GE / ME (Geldeinheiten pro Mengeneinheiten x .....................Menge (Beschäftigungsgrad) in ME (Mengeneinheiten) © Mag. Wolfgang Streit Seite 9 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Was sind Stück- oder Durchschnittskosten? – Die Durchschnittskosten K; (x) oder Kd(x) sind die durchschnittlich pro Stück anfallenden Kosten. Im Allgemeinen wird ihre Größe vom Beschäftigungsgrad abhängen. Bei linearem Kostenverlauf werden die Durchschnittskosten mit steigendem Beschäftigungsgrad immer kleiner, allerdings nie kleiner als die variablen Stückkosten. – Durchschnittskosten oder Stückkosten K; (x) = Kd (x) = Error! = k + Error! Beispiel 7: Ein Betrieb hat eine Kapazität von 80.000 Stk pro Monat. Er hat Fixkosten von € 500.000,-- pro Monat. Die Erzeugung von 100 Stk. kostet den Betrieb jeweils € 3.000,--. Stellen Sie die Kostenfunktion als Gleichung dar. Verwenden Sie 1 GE = € 10.000 und 1 ME = 1.000 Stk. Wie hoch sind die Durchschnittskosten beim Beschäftigungsgrad 70 %? © Mag. Wolfgang Streit Seite 10 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Was ist der Erlös? Der Erlös ist das Produkt Verkaufspreis * verkaufte Menge, er ist also auch eine Funktion der Menge x: E(x) = p x E Erlös .........................................in GE p Preis pro Mengeneinheit ..........in GE / ME x verkaufte Menge .....................in ME Was ist der Erfolg? Der Erfolg (Gewinn) ist die Differenz zwischen Erlös und Kosten. Der Erfolg (Gewinn) eine Funktion der erzeugten Menge x . G(x) = E(x) – K(x) Was ist der Break-even? Der Break-even – Punkt ist jener Beschäftigungsgrad, bei dem Kosten und Erlös gleich groß sind. Vor dem Break-even sind die Kosten wegen der Fixkosten höher als der Erlös und der Erfolg ist negativ. Der BE heißt auch Gewinnschwelle. G(x) = 0 oder E(x) = K(x) © Mag. Wolfgang Streit Seite 11 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Beispiel 8: Ein Betrieb hat eine lineare Kostenfunktion und eine Kapazität von 80 ME. Die Kosten bei 20 % BG sind 98 GE, steigt der BG um 50 Prozentpunkte dann erhöhen sich die Kosten um 122 %. Ermitteln Sie die Gleichung der Kostenfunktion, die variablen Stückkosten und die Fixkosten. Bei welchem BG liegt der BE, wenn der Verkaufspreis 5 GE/ME beträgt? Grafische Darstellung 2. Tarife Was ist eine Tariffunktion? Die Tariffunktion ist der Zusammenhang zwischen verrechnetem Tarif in GE und verbrauchter Menge. Eine unter Umständen verrechnete Grundgebühr G tritt in der Tariffunktion als Konstante auf. Tarif als Funktion der verbrauchten Menge x T(x) = k x + G G ......Grundpreis k .......Tarif pro Verbrauchseinheit, Arbeitspreis x .......verbrauchte Menge © Mag. Wolfgang Streit in GE in GE / ME in ME Seite 12 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Was ist ein Splittarif? Ein Splittarif ist ein Tarif, der für verschieden Verbrauchsintervalle verschiedene Bedingungen für die Berechnung hat. Bis auf wenige Ausnahmen sollte ein Splittarif stetig sein, d.h. an den Übergangsstellen sollte der gleiche Betrag verrechnet werden. Beispiel 9 : Splittarif: Ein Energieversorgungsunternehmen macht folgende Angebote: Tarif A: Grundtarif ............................................€ 50,-- pro Monat Arbeitspreis 1 ......................................€ 0,15 pro kWh bis zu einem Monatsverbrauch von 500 kWh Arbeitspreis 2 ......................................€ 0,10 pro kWh für jede kWh über 500 kWh. Tarif B: Arbeitspeis ...........................................€ 0,20 pro kWh und keine Grundgebühr Berechnen Sie die Gleichungen für beide Tarife. Stellen Sie die Tarife grafisch dar. Wann ist welcher Tarif für den Verbraucher günstiger? Wieviel kann man sich bei einem Verbrauch von 400 kWh, bzw. 1.000 kWh beim günstigeren Tarif ersparen? © Mag. Wolfgang Streit Seite 13 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 3. Angebot und Nachfrage Was versteht man unter der Angebotsfunktion? Die angebotene Menge x ist abhängig vom Marktpreis s (Angebot = supply). Im mathematischen Modell wird die Funktion als Angebotspreis als Funktion der Menge beschrieben: s(x) = a x + b Was ist die Nachfragefunktion? Die vom Markt nachgefragte Menge x ist abhängig vom verlangten Preis d (Nachfrage = demand). Im mathematischen Modell wird die Funktion als Nachfragepreis als Funktion der Menge beschrieben d(x) = c x + d Was ist die Sättigungsmenge? In einem vollkommenen Markt wird auch bei extremer Verringerung des Preises (d = 0) keine weitere Nachfrage mehr auftreten. Der Markt ist gesättigt. Mathematisch ist die Sättigungsmenge daher der Punkt der Nachfragefunktion mit d(SM) = 0, also die Nullstelle der Nachfragefunktion. Was ist der Prohibitivpreis? Wird der Preis für ein Produkt so groß, dass für diesen Preis nichts mehr nachgefragt wird, dann nennt man diesen Preis prohibitiv (= verhindernd). Der Prohibitivpreis ist also PP = d(0). In der grafischen Darstellung ist der Prohibitivpreis also der Achsenabschnitt (Schnittpunkt der Nachfragefunktion mit der y-Achse (Ordinate)) Was ist der Gleichgewichtspreis? Der Gleichgewichtspreis ist der Preis bei © Mag. Wolfgang Streit Seite 14 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 dem Angebotsmenge und Nachfragemenge gleich groß sind. Der Markt ist im Gleichgewicht. In einem vollkommenen Markt sollte dieser Gleichgewichtspreis früher oder später eintreten (Cobweb-Theorem), es gibt jedoch Ausnahmen (Schweinezyklus). Mathematisch ist: s(x) = d(x) d.h. in der Grafik der Schnittpunkt zwischen Nachfrage- und Angebotsfunktion. Was ist ein Käufermarkt? Ist der Preis so hoch, dass das Angebot die Nachfrage überwiegt, dann nennt man das einen Käufermarkt. Es besteht eine Angebotsüberhang. Der Marktpreis p ist höher als der Gleichgewichtspreis. Angebotsüberhang = xs(p) – xd(p) Was ist ein Verkäufermarkt? Ist der Preis kleiner als der Gleichgewichtspreis dann nennt man das einen Verkäufermarkt. Es besteht eine Nachfrageüberhang. Nachfrageüberhang = xd(p) – xs(p) Was ist die Nachfrageelastizität? Die Elastizität der Nachfrage gibt an um welchen Faktor die relative Absatzänderung (in Prozent) größer oder kleiner als die relative Preisänderung ist. Ist die Elastizität größer als 1, dann kann man mit einer kleinen Preisänderung hohe Absatzänderungen hervorrufen. Die Nachfrage ist dann elastisch. Elastizität der Nachfrage: (x) = – Error! = – Error! Beispiel 10: Bei einem Preis von € 70,-- pro Stück werden 250 Stück angeboten, aber 500 Stk. nachgefragt. Wird der Preis um 20 % gesenkt, dann sinkt das Angebot auf 180 Stk., die Nachfrage steigt jedoch um 28 %. Berechnen Sie die Angebots- und Nachfragefunktion! Wie hoch ist der Gleichgewichtspreis? Wie hoch ist der Nachfrageüberhang bei einem Preis von 50 €/Stk.? © Mag. Wolfgang Streit Seite 15 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Wie hoch ist die Elastizität der Nachfrage bei einem Preis von 80 €/Stk.? Lösungen: Beispiel 1: Eine reelle Funktion mit D = R und B = R hat die Funktionsgleichung f(x) = ax2 + b. Ermitteln Sie a und b so, dass f(10) = 225 und f(–3) = – 48 ist. Ermitteln Sie dann f(8). Zeichnen Sie den Funktionsgraph und ermitteln Sie die Nullstellen. 225 = 100a + b © Mag. Wolfgang Streit Seite 16 von 24 2 ck / fleischer –48 = Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 9a + b 273 = 91 a a = 3 und b = – 75 daher: f(x) = 3x2 – 75 f(2) = 3 · 82 – 75 = 192 – 75 = 117 Beispiel 2: Ermitteln Sie von der Funktion f(x) = x3 – 3x2 – 28x die Werte f(10) und f(–2). Welches Argument hat den Funktionswert 96? Zeichnen Sie den Funktionsgraphen und ermitteln Sie grafisch die Nullstellen. f(10) = 420 f(–2) = 36 f(x) = 100 f(8) = 96 Nullstellen: (– 4 / 0) (0 / 0) und (7 / 0) Beispiel 3: Zeichnen Sie den Funktionsgraph der Geraden y = 3 – 0,5 x unter Berücksichtigung des Steigungsdreiecks in ein Koordinatensystem. Argument kann ausgesucht werden, z. Bsp. x = 2 Einsetzen liefert den y-Wert f(2) = 3 – 0,5 · 2 = 2 also P(2/2). Wahl von x = 6 y = –0,5 · 6 = – 3 5 4 3 2 1 0 -5 -1 0 5 10 15 -2 -3 Beispiel 4: 10 Zeichnen Sie den Funktionsgraph einer Geraden durch (3/–10) und der Steigung 2 in ein Koordinatensystem (Maßstab: x: 1 : 1 y: 1 : 5) Ermitteln Sie die Gleichung dieser Geraden. Berechnen Sie die Nullstelle und zeichnen Sie die Nullstelle in den Graphen ein. 5 0 -5 -5 0 5 10 15 -10 -15 © Mag. Wolfgang Streit -20 -25 Seite 17 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 –10 = 2 · 3 + d d = –16 y = 2x – 16 Nullstelle: 0 = 2x – 16 x = 8 Beispiel 5: f(x) sei definiert durch: f1(x) = 0,5x für x [–5/10) f2(x) = 20 – x in [10 / 20]. Berechnen Sie f(4) und f(15) und f(10). Stellen Sie die Funktion in einem Koordinatensystem dar. f(4) = f1(4) = 2 f(15) = f2(15) = 5 f(10) = f2(10) = 10. Achtung f1(10) = 5 !!!, aber 10 ist wegen der runden Klammer nicht im Definitionsbereich von f1. 12 10 8 6 4 2 0 -10 -5 0 5 10 15 20 25 -2 -4 Beispiel 6: f(x) sei definiert durch f1(x) = 0,2 x2 in [–5 / 10] und f2(x) in (10 / 20] sei linear mit f(20) = 5. Berechnen Sie die Gleichung von f2(x) so, dass f(x) stetig ist. Stellen Sie die Funktion grafisch dar! © Mag. Wolfgang Streit Seite 18 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 15 = –10a f2(x) = ax + b mit f1(10) = 20 = f2(10) = 10a + b und f2(20) = 5 = 20a + b a = –1,5 und b= 35 daher f2(x) = 35 – 1,5x 25 20 15 10 5 0 -10 © Mag. Wolfgang Streit -5 0 5 10 15 20 25 Seite 19 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Beispiel 7: Ein Betrieb hat eine Kapazität von 80.000 Stk pro Monat. Er hat Fixkosten von € 500.000,-- pro Monat. Die Erzeugung von 100 Stk. kostet den Betrieb jeweils € 3.000,--. Stellen Sie die Kostenfunktion als Gleichung dar. Verwenden Sie 1 GE = € 10.000 und 1 ME = 1.000 Stk. Wie hoch sind die Durchschnittskosten beim Beschäftigungsgrad 70 %? k kann als Error! = Error! = 30 €/Stk. berechnet werden. K(x) = 30 x + 50.000 mit x [0 / 80.000] Verwendet man die verlangte Skalierung dann ist: k = Error! = Error! = 3 GE/ME berechnet werden. K(x) = 3 x + 50 mit x [0 / 80] Darstellung als Funktionsgraph DERIVE: Eingabe des rechten Teils der Funktionsgleichung und dann im Grafikfenster plotten. EXCEL: in Spalte A die x-Werte eintragen – in B die Formel =3*a2+50 eintragen und hinunterkopieren – Diagramm erstellen mit Diagrammtyp x-y! Wie hoch sind die Durchschnittskosten beim Beschäftigungsgrad 70 %? 70 % BG heißt 0,7 · 80 ME = 56 ME K(56) = 3 · 56 + 50 = 218 GE, das sind € 2.180.000,-Stückkosten = Kosten pro Mengeneinheit = Error! = 3,89 GE/ME = 38,9 €/Stk. 30 € /Stk. sind variable Stückkosten, 8,9 €/Stk. ist der Fixkostenanteil. Je höher der Beschäftigungsgrad wird, desto kleiner wird der Fixkostenanteil. Beispiel 8: Ein Betrieb hat eine lineare Kostenfunktion und eine Kapazität von 80 ME. Die Kosten bei 20 % BG sind 98 GE, steigt der BG um 50 Prozentpunkte dann erhöhen sich © Mag. Wolfgang Streit Seite 20 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 die Kosten um 122 %. Ermitteln Sie die Gleichung der Kostenfunktion, die variablen Stückkosten und die Fixkosten. Bei welchem BG liegt der BE, wenn der Verkaufspreis 5 GE/ME beträgt? Grafische Darstellung K(20 %) = K(16) = 98 = k · 16 + F K(70 %) = K(56) = 2,22 · 98 = 217,56 = k · 56 + F Elimination liefert k = 2,989 3 und F = 50,176 50 also K(x) = 3 x + 50 in [0 / 80] K(x) = E(x) 3x + 50 = 5x x = 25 , das sind 31,25 % BG. © Mag. Wolfgang Streit Seite 21 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Beispiel 9 : Splittarif: Ein Energieversorgungsunternehmen macht folgende Angebote: Tarif A: Grundtarif ............................................€ 50,-- pro Monat Arbeitspreis 1 ......................................€ 0,15 pro kWh bis zu einem Monatsverbrauch von 500 kWh Arbeitspreis 2 ......................................€ 0,10 pro kWh für jede kWh über 500 kWh. Tarif B: Arbeitspeis ...........................................€ 0,20 pro kWh und keine Grundgebühr Berechnen Sie die Gleichungen für beide Tarife. Stellen Sie die Tarife grafisch dar. Wann ist welcher Tarif für den Verbraucher günstiger? Wieviel kann man sich bei einem Verbrauch von 400 kWh, bzw. 1.000 kWh beim günstigeren Tarif ersparen? Tarif A: TA1(x) = 50 + 0,15x für x [0 / 500] TA2(x) = ax + b für x (500 / ) (linearer Ansatz, Parameter a und b, Buchstaben für die Parameter egal) man weiß: TA2(500) = TA1(x) = a · 500 + b = 50 + 0,15 · 500 500 a + b = 125 und TA2(600) = 125 + 0,1 · 100 = 135 = 600 a + b (der Wert 600 ist frei wählbar) Elimination liefert a = 0,1 (natürlich, das hätte man auch schon vorher wissen können) und b = 75 (das wäre die Grundgebühr für den zweiten Teil des Splittarifs, aber für den Verbrauch 0 kWh ist TA2 gar nicht definiert) daher: TA1(x) = 50 + 0,15x für x [0 / 500] und TA2(x) = 0,1x + 75 für x (500 / ) und TB(x) = 0,2x für x R+ © Mag. Wolfgang Streit Seite 22 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Schneiden beider Tarife führt auf die Gleichungen: 50 + 0,15x = 0,2 x x = 1.000 irrelevant, weil 1000 nicht in [0 / 500] liegt. 75 + 0,1x = 0,2x x = 750 ...........gültige Lösung weil 750 in (500 / ) liegt. ab einem Verbrauch von 750 kWh/Monat ist der Tarif A günstiger, vorher B. TA1(400) = 50 + 0,15 · 400 = 110 € TB(400) = 0,2 · 400 = 80 € TA2(1.000) = 75 + 0,10 · 1.000 = 175 € TB(1.000) = 0,2 · 1.000 = 200 € © Mag. Wolfgang Streit Ersparnis 30 €/Monat Ersparnis 25 €/Monat Seite 23 von 24 2 ck / fleischer Lineare Funktionen Schuljahr 2005 / 06 Beispiel 10: Bei einem Preis von € 70,-- pro Stück werden 250 Stück angeboten, aber 500 Stk. nachgefragt. Wird der Preis um 20 % gesenkt, dann sinkt das Angebot auf 180 Stk., die Nachfrage steigt jedoch um 28 %. Berechnen Sie die Angebots- und Nachfragefunktion! Angebot: s(250) = 70 = 250 a + b und s(180) = 56 = 180 a + b a = 0,2 und b = 20 also s(x) = 0,2x + 20 Nachfrage: d(500) = 70 = 500 c + d und d(640) = 56 = 640 c + d c = – 0,1 und d = 120 d(x) = 120 – 0,1x Wie hoch ist der Gleichgewichtspreis? 0,2x + 20 = 120 – 0,1 x 0,3 x = 100 x = 333,333 p(333,333) = 86,66 Wie hoch ist der Nachfrageüberhang bei einem Preis von 50 €/Stk.? 50 = 0,2xs + 20 xs = 150 Nachfrageüberhang 550 Stk. 50 = 120 – 0,1xd xd = 700 Wie hoch ist die Elastizität der Nachfrage bei einem Preis von 80 €/Stk.? d(x) = 80 = 120 – 0,1x x = 400 Stk. wird x um x = 40 erhöht, also um 10 %, 300 dann muss der Preis auf d(440) = 120 – 0,1 · 440 = 76 250 gesenkt werden, 200 das sind – 5 %. also = – Error! = 2 der Absatz ist also elastisch, weil bei einer Senkung des Preises um nur 5 % der Absatz doppelt so schnell (um 10 % ) steigt. Der Erlös wird bei einer Preissenkung also steigen! © Mag. Wolfgang Streit 150 100 50 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Seite 24 von 24