Analysis von Exponentialfunktionen: Transformationen und Schnittpunkte

MathematicsExponential Functions and Graph TransformationsMittelSTEM

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Gegeben sind die Funktionen $g$ und $h$ mit

$g(x) = e^{2x}, x \in \mathbb{R}$ und $h(x) = -e^{2x} + 3, x \in \mathbb{R}$.

Die Schaubilder sind $K_g$ und $K_h$.

2.4 Beschreiben Sie, wie das Schaubild von $h$ aus dem Schaubild von $g$ hervorgeht. (2 Punkte)

2.5 Geben Sie jeweils die Koordinaten der Schnittpunkte von $K_g$ und $K_h$ mit der y-Achse an. Skizzieren Sie $K_g$ und $K_h$.

Berechnen Sie die Koordinaten des Schnittpunktes von $K_g$ und $K_h$. (7 Punkte)

Animierte Videolösung

Die erste Hälfte ist kostenlos, die komplette Lösung gibt es in der App.

Schriftliche Lösung Schritt für Schritt

1
Schritt 1

Heute untersuchen wir zwei Exponentialfunktionen, g und h, und schauen uns ihre Transformationen, Schnittpunkte und Graphen an.

Gegebene Funktionen

$$g(x) = e^{2x}$$
$$h(x) = -e^{2x} + 3$$
2
Schritt 2

In Teil zwei Punkt vier sollen wir beschreiben, wie der Graph von h aus g hervorgeht. Schauen wir uns die Struktur von h an.

2.4 Transformation von g zu h

3
Schritt 3

Wir sehen ein Minuszeichen vor dem Ausdruck e hoch zwei x. Das bedeutet eine Spiegelung an der x-Achse.

$$h(x) = -(g(x)) + 3$$
4
Schritt 4

Zusätzlich wird die Konstante drei addiert. Das entspricht einer Verschiebung um drei Einheiten nach oben in y-Richtung.

5
Schritt 5

In Teil zwei Punkt fünf bestimmen wir zuerst die Schnittpunkte mit der y-Achse für beide Funktionen.

2.5 Schnittpunkte und Skizze

Schnittpunkte mit der y-Achse ($x=0$)

6
Schritt 6

Für g setzen wir null ein. e hoch null ist eins. Der Schnittpunkt liegt also bei null strich eins.

$$g(0) = e^{2 \cdot 0} = e^0 = 1$$
$$S_{gy}(0 | 1)$$
7
Schritt 7

Für h erhalten wir minus e hoch null plus drei, also minus eins plus drei, was zwei ergibt. Der Schnittpunkt ist null strich zwei.

$$h(0) = -e^0 + 3 = -1 + 3 = 2$$
$$S_{hy}(0 | 2)$$
8
Schritt 8

Jetzt skizzieren wir die Graphen. K Index g ist eine klassische, steile Exponentialfunktion. K Index h ist an der x-Achse gespiegelt und nach oben verschoben, mit einer Asymptote bei y gleich drei.

K_gK_h(0|1)(0|2)

Der Rest der Lösung ist auf Solvi

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