Transformationen der Exponentialfunktion

MathematicsExponential Functions and TransformationsMittelSTEM

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1.6 Betrachtet wird das Schaubild der Funktion $g$ mit $g(x) = e^x, x \in \mathbb{R}$.

Weisen Sie nach, dass eine Verschiebung des Schaubildes um 1 nach links gleichbedeutend mit einer Streckung in y-Richtung ist. (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 betrachten wir die Exponentialfunktion g von x ist gleich e hoch x. Wir sollen zeigen, dass eine Verschiebung nach links gleichbedeutend mit einer Streckung in y-Richtung ist.

Verschiebung vs. Streckung

$$g(x) = e^x$$
2
Schritt 2

Zuerst definieren wir, was eine Verschiebung um eins nach links mathematisch bedeutet.

1. Verschiebung um 1 nach links

$$g_{v}(x) = g(x + 1)$$
3
Schritt 3

Wenn wir x plus eins in unsere Funktionsgleichung einsetzen, erhalten wir e hoch x plus eins.

4
Schritt 4

Nun schauen wir uns an, was eine Streckung in y-Richtung bedeutet. Eine Streckung wird durch die Multiplikation der Funktion mit einem konstanten Faktor k beschrieben.

2. Streckung in y-Richtung

$$g_{s}(x) = k \cdot g(x)$$
5
Schritt 5

Das entspricht also k mal e hoch x.

6
Schritt 6

Jetzt verwenden wir das Potenzgesetz, um den Ausdruck für die verschobene Funktion umzuformen. e hoch x plus eins lässt sich aufteilen.

Umformung mit Potenzgesetzen

$$a^{m+n} = a^m \cdot a^n$$

Der Rest der Lösung ist auf Solvi

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Thema
Exponential Functions and Transformations
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