Mathe I. Thema 1: Funktionen (Ganzrational- oder Exponential-) Funktionen Eigenschaften von Funktionen Charakteristische Punkte des Graphen einer Funktion Extrempunkte: o H = Hochpunkt T = Tiefpunkt Achsenabschnittpunkte: o N = Schnittpunkt mit der x-Achse (Die Nullstelle ist der x-Wert eines solchen Schnittpunktes.) o S = Schnittpunkt mit der y-Achse Bestimmung der charakteristischen Punkte mit dem GTR o Schnittpunkte mit x-Achse G-Solve & Root o Schnittpunkt mit y-Achse G-Solve & Y-ICPT o Hochpunkt G-Solve & Max o Tiefpunkt G-Solve & Min I. Ganzrationale Funktionen Definition Eine Funktion vom Typ nennt man ganzrationale Funktion. Die höchste vorkommende Potenz nennt man den Grad der Funktion. Bsp: die Potenzen: II. Eigenschaften ganzrationaler Funktionen Nullstelle berechnen Ansatz: f(x) = 0 weil Nullstelle y = 0 Beispiele & Substitution ----- Anwendung Schnittpunkt y-Achse bei x-Werten, immer 0 einsetzen f(x) = f(0) = y-Achsenabschnitt Bespiel: Symmetrie Achsensymmetrisch zur y-Achse: o Das Schaubild einer ganzrationalen Funktion ist genau dann symmetrisch zur yAchse, wenn der Funktionsterm ausschlieβlich positive gerade Hochzahlen besitzt. o Eine solche Funktion heiβt gerade Funktion. o Wenn der Graph achsensymmetrisch zur y-Achse ist, gilt für alle : f(x) = f(-x) Punktsymmetrisch zum Ursprung: o Das Schaubild einer ganzrationalen Funktion ist genau dann symmetrisch zum Ursprung, wenn der Funktionsterm ausschlieβlich positive ungerade Hochzahlen besitzt. o Eine solche Funktion heiβt ungerade Funktion. o Wenn der Graph punktsymmetrisch zum Ursprung ist, gilt für alle : f(-x) = -f(x) Verhalten für x +- ∞ Das Verhalten für x wird vom Summanden mit der gröβten Hochzahl bestimmt. Bsp.: Verhalten in der Nähe von 0 Nahe 0 verhält sich der Graph einer ganzrationalen Funktion f wie die Funktion g(x) = Bsp.: III. alle Eigenschaften oben betrachten: beide Verhalten, Punkte, Symmetrie !! IV. Zeichnen von ganzrationaler Funktionen Strecken, Verschieben, Spiegeln ganzrationaler Funktionen Verschiebung des Graphen von f um d Einheiten in y-Richtung : Verschiebung des Graphen von f um c Einheiten in x-Richtung: Kombination: c Einheiten in x-Richtung, d Einheiten in y-Richtung: Streckung in y-Richtung um den Streckfaktor k: für 0 < k < 1: Stauchung I. Exponentialfunktionen Definition Formel: II. Eigenschaften keine Nullstelle a>1 für x +∞ strebt f(x) +∞ für x -∞ strebt f(x) 0 0<a<1 für x +∞ strebt f(x) 0 für x -∞ strebt f(x) +∞ Schnittpunkt mit y-Achse S(0|c) und Der Graph verläuft oberhalb der x-Achse. III. Funktionsbestimmung Beispiele IV. Anwendungsaufgaben Thema 2: Trigonometrische Funktionen I. II. Winkel im Bogenmaβ Statt in der Einheit “Grad” kann man einen Winkel auch in der Einheit „Bogenmaβ“ angeben. Das „Bogenmaβ“ entspricht der Länge des dem Winkel zugehörigen Kreisbogens im Einheitskreis. Formel: III. Sinus- und Cosinusfunktion Wiederholung Die Funktionen Sinus- und Cosinusfunktionen sind periodisch. Sie haben die Periode 2π. IV. Amplitude und Periode f(x) = a * sin (b * (x-c)) + d a: Streckung in y-Richtung um den Faktor a Amplitude a b: Streckung in x-Richtung um den Faktor 1/b Periode p = 2π/b c: Verschiebung um c in x-Richtung d: Verschiebung um d in y-Richtung V. Ableitung Bestimmung der Tangente f(x) = sin (x) f’(x) = cos(x) f(x) = cos (x) f’(x) = - sin(x) Punkt x gegeben 1) m Ableitungsfunktion bestimmen – Punkt x in Funktion einsetzen 2) y Punkt x in Originalfunktion einsetzen 3) b Funktion nach b umsetzen – alle Informationen einsetzen – b ausrechnen VI. Variation der Sinusfunktion Berechnung in beliebigen Dreiecken Sinussatz Das Verhältnis zweier Seitenlängen in einem beliebigen Dreieck entspricht dem Verhältnis der Sinuswerte der gegenüberliegenden Winkel. Kosinussatz In jedem beliebigen Dreieck gilt: Winkel bei 3 Buchstaben: Buchstabe in der Mitte ist Punkt und dann gegen den Uhrzeigersinn Flächeninhalt Thema 3: Berechnung der Körper Zylinder V = 𝜋𝑟 2 · h = G · h M = 2𝜋rh O = 2 · G + M = 2 · 𝜋𝑟 2 + 2𝜋rh Prisma V=G·h M = 3ah O=2·G+M=2· 𝑎2 4 √3 + 3ah Quader V=G·h=l·b·h M = 2(ac + bc) O=2·l·b+2·l·h+2·b·h Pyramide 1 3 1 3 V = · G · h = · a2 · h M = 2ahs O=G+M 𝑎 2 𝑎 ( 2 )2 hs2 = h2 + ( )2 s2 = hs2 + Kegel 1 V = 3 · 𝜋𝑟 2 · h M = 𝜋rs O = G + M = 𝜋𝑟 2 + 𝜋rs s2 = h2 + r2 Kugel 4 V = 3 𝜋r3 O= 4𝜋r2 oder O = 2𝜋r(r+h)