Bei Fragen, wenden Sie sich an Ihre Lehrperson!

Für Mathematiker sind Funktionen etwas ganz besonders, mit Funktionen kann man ganz einfach Zusammenhänge darstellen, Veränderungen deuten und andere Dinge beschreiben.
Deshalb müssen wir lernen wie man Funktionen untersucht und das möglichst genau.
Dazu ist besonders der Umgang mit dem GTR wichtig….

Also üben wir den Umgang mit dem GTR!

WICHTIGE Hinweise:
Wenn wir Ergebnisse vom GTR abschreiben, schreiben wir immer 4 Stellen nach dem Komma auf. (z.B.: -0,5259)
Und sobald wir etwas mit dem GTR gerechnet haben, schreiben wir auf, wie wir es gemacht haben. (z.B.: für eine Nullstelle aus dem Graphen: „GTR [Menü 5 (Graph) -> G-Solv -> ROOT]“)

Gegeben ist die Funktion f(x) als:

f(x)= 0.00082792x^5 - 0.03426x^4+ 0.4873x^3 - 2.6803x^2+ 4.1543x + 3

  1. Geben sie die Funktion in den GTR ein.
  2. Versuchen sie in dem Menü „Graph“ geeignete Einstellungen (in V-Window) für die Funktion zu finden.

TIPP: Sie sollten insgesamt zwei lokale Maxima und zwei lokale Minima sehen.

Lösungvorschlag zu 1 und 2

Graph

VWindow

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  1. Bestimmen sie jetzt mit Hilfe des GTR folgende Punkte auf dem Graphen:
    1. alle Nullstellen,
    2. den y-Achsenschnittpunkt,
    3. alle Maxima und
    4. alle Minima.

Lösung zu 3

  1. NS_1 = (-0,5259|0), NS_2=(3,998|0) und NS_3=(7,349|0) GTR [Menü 5 (Graph) -> G-Solv -> ROOT]
  2. y-Achsenabschnitt P=(0|3) GTR [Menü 5 (Graph) -> G-Solv -> Y-ICEPT]
  3. HP_1=(1,0441|4,9306) und HP_2=(11,3108|4,7585) GTR [Menü 5 (Graph) -> G-Solv -> MAX]
  4. TP_1=(5,6148|-1.3459) und TP_2=(15,1350|1,1551) GTR [Menü 5 (Graph) -> G-Solv -> MIN]

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Übernehmen sie die Einstellungen für V-Window aus dem „Lösungsvorschlag für 1 und 2“.
Wir schauen uns jetzt nur den Bereich zwischen x=0 und x=16 an.

  1. Bestimmen sie zwischen x=0 und x=16:
    1. das globale Maximum und
    2. das globale Minimum.

TIPP: Mit der GTR-Funktion „Trace“ (über F1) können sie einzelne Werte auf der Funktion herausfinden.

Lösung zu 4

globales Maximum: HP_1=(1,0441|4,9306)
globales Minimum: TP_1=(5,6148|-1.3459)

Die Enden von dem Bereich sind bei x=0 P_1=(0|3) das ist kleiner als HP_1 und bei x=16 P_2=(16| 2,1664), dass ist auch kleiner als HP_1.

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  1. Bestimmen sie die y-Werte für x=0 bis x=16, machen sie dazu einer Schritte. (also: x=0,1,2,3,...)
  2. Beschreiben sie das Monotonieverhalten (ob steigend oder fallend) zwischen x=0 und x=16.
    1. Gibt es Abschnitte zwischen Hochpunkten und Tiefpunkten an denen es nur monoton fallend/steigend ist?
Lösung zu 5

Lösung mit Trace und jeden Punkt ablesen

Lösung mit GTR[Menü 7 (Tabelle)]

Zwischen x=0 und HP_1 – streng monoton steigend
zwischen HP_1 und TP_1 – streng monoton fallend
zwischen TP_1 und HP_2 – streng monoton steigend
zwischen HP_2 und TP_2 – streng monoton fallend
zwischen TP_2 und x=16 – streng monoton steigend.

Nein, es gibt keine Abschnitte, die nicht nur „monoton steigend/fallend“ sind, weil jeder Abschnitt streng monoton steigend/fallend ist. Denn in den Abschnitten ist die Steigung nie = 0.

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  1. Denken sie sich eine ganzrationale Funktion 4. Grades aus und bearbeiten sie Aufgabe 3 und 4 mit dem GTR für ihre eigene Funktion.

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