Bestimmung eines Funktionsterms durch Transformationen

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Veröffentlicht:

1.7 Das Schaubild einer Funktion h wird nacheinander

1. mit dem Faktor 3 in y-Richtung gestreckt

2. um 2 Längeneinheiten in y-Richtung nach oben verschoben.

Es ergibt sich auf diese Weise das Schaubild einer Funktion k mit

$$k(x) = 6e^{-x} - 7, x \in \mathbb{R}.$$

Geben Sie den Funktionsterm von h an. (4 Punkte)

Animierte Videolösung

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

Schriftliche Lösung Schritt für Schritt

1
Schritt 1

In dieser Aufgabe sollen wir den Funktionsterm einer Funktion h bestimmen, nachdem sie bestimmten Transformationen unterzogen wurde, um die Funktion k zu erhalten.

Bestimmung der Ursprungsfunktion $h(x)$

2
Schritt 2

Zuerst halten wir fest, was wir über die resultierende Funktion k wissen. Der Funktionsterm lautet k von x gleich sechs mal e hoch minus x minus sieben.

$$k(x) = 6e^{-x} - 7$$
3
Schritt 3

Die Transformationen wurden nacheinander durchgeführt. Nehmen wir an, wir starten mit h von x. Beschreiben wir den Vorgang mathematisch.


Transformationsschritte

4
Schritt 4

Der erste Schritt ist eine Streckung in y-Richtung mit dem Faktor 3. Das bedeutet, die Funktion wird mit 3 multipliziert.

$$h(x) \xrightarrow{\text{y-Streckung (3)}} 3 \cdot h(x)$$
5
Schritt 5

Im zweiten Schritt wird das Ergebnis um 2 Längeneinheiten nach oben verschoben. Das entspricht einer Addition von plus zwei.

$$3 \cdot h(x) \xrightarrow{\text{+2 in y-Richtung}} 3 \cdot h(x) + 2$$
6
Schritt 6

Dieser fertige Ausdruck ist nun identisch mit unserer Funktion k von x.

$$k(x) = 3 \cdot h(x) + 2$$
7
Schritt 7

Um h von x zu finden, müssen wir diese Gleichung nun nach h von x auflösen. Wir setzen den bekannten Term für k von x ein.

Berechnung von $h(x)$

$$6e^{-x} - 7 = 3 \cdot h(x) + 2$$

Der Rest der Lösung ist auf Solvi

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