Umkehrfunktion: Unterschied zwischen den Versionen

Aus DMUW-Wiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
(link geändert)
(aufgabe geändert)
Zeile 5: Zeile 5:
 
==Die Umkehrfunktion der Exponentialfunktion==
 
==Die Umkehrfunktion der Exponentialfunktion==
  
{{Arbeit|ARBEIT= ===Konstruiere die Umkehrfunktion zur Exponentialfunktion f(x) = a<sup>x</sup> im nachfolgenden Applet.===
+
{{Arbeit|ARBEIT= ===Mache diese Aufgabe als Partnerübung mit deinem Nachbarn!===
Gehe dabei folgendermaßen vor:
+
===Konstruiert die Umkehrfunktion zur Exponentialfunktion f(x) = a<sup>x</sup> im nachfolgenden Applet.===
* spiegle den Punkt P an der 1.Mediane y = x (Spiegle Objekt an Geraden). Der dadurch erzeugte Punkt heißt P'. Zeige mit einem Rechtsklick seine Beschriftung an.
+
Geht dabei folgendermaßen vor:
* Zeichne eine Strecke von P nach P' ein.
+
* spiegelt den Punkt P an der 1.Mediane y = x (Spiegle Objekt an Geraden). Der dadurch erzeugte Punkt heißt P'. Zeigt mit einem Rechtsklick seine Beschriftung an.
* Zeichne den Graph der Umkehrfunktion als Ortslinie von P' (Befehl Ortslinie[P',P] )
+
* Zeichnet eine Strecke von P nach P' ein.
Verändere die Basis a und bewege den Punkt P auf dem Graphen der Exponentialfunktion.
+
* Zeichnet den Graph der Umkehrfunktion als Ortslinie von P' (Befehl Ortslinie[P',P] )
Beobachte das Verhalten der beiden Funktionsgraphen und beschreibe in eigenen Worten, was dir auffällt (Definitionsmenge, Wertemenge, Monotonie).}}
+
Verändert die Basis a und bewegt den Punkt P auf dem Graphen der Exponentialfunktion.
 +
Beobachtet das Verhalten der beiden Funktionsgraphen und beschreibt in eigenen Worten, was euch auffällt (Definitionsmenge, Wertemenge, Monotonie).}}
  
(Mache einen Doppelklick auf dem Applet, dann erscheint eine neues Fenster, in welchem du arbeiten kannst.
+
(Macht einen Doppelklick auf dem Applet, dann erscheint eine neues Fenster, in welchem ihr arbeiten könnt.
Wenn du deine Arbeit beendet hast, kannst du das geöffnete Fenster schließen und deine Arbeit speichert sich im Applet.)
+
Wenn ihr eure Arbeit beendet habt, könnt ihr das geöffnete Fenster schließen und eure Arbeit speichert sich im Applet.)
 
<ggb_applet height="400" width="530" showMenuBar="true" showResetIcon="true" filename="Baumgart_Umkehrfunktion.ggb" />   
 
<ggb_applet height="400" width="530" showMenuBar="true" showResetIcon="true" filename="Baumgart_Umkehrfunktion.ggb" />   
 
   
 
   

Version vom 28. Januar 2010, 15:15 Uhr

Übersicht - Einleitung - Zinseszins - Untersuchung der Exponentialfunktion - Eigenschaften der Exponentialfunktion - Umkehrfunktion - Rechnerische Beziehung - Übungen und Lösung des Arbeitsblattes


Inhaltsverzeichnis

Die Umkehrfunktion der Exponentialfunktion

  Aufgabe   Stift.gif

Mache diese Aufgabe als Partnerübung mit deinem Nachbarn!

Konstruiert die Umkehrfunktion zur Exponentialfunktion f(x) = ax im nachfolgenden Applet.

Geht dabei folgendermaßen vor:

  • spiegelt den Punkt P an der 1.Mediane y = x (Spiegle Objekt an Geraden). Der dadurch erzeugte Punkt heißt P'. Zeigt mit einem Rechtsklick seine Beschriftung an.
  • Zeichnet eine Strecke von P nach P' ein.
  • Zeichnet den Graph der Umkehrfunktion als Ortslinie von P' (Befehl Ortslinie[P',P] )

Verändert die Basis a und bewegt den Punkt P auf dem Graphen der Exponentialfunktion. Beobachtet das Verhalten der beiden Funktionsgraphen und beschreibt in eigenen Worten, was euch auffällt (Definitionsmenge, Wertemenge, Monotonie).

(Macht einen Doppelklick auf dem Applet, dann erscheint eine neues Fenster, in welchem ihr arbeiten könnt. Wenn ihr eure Arbeit beendet habt, könnt ihr das geöffnete Fenster schließen und eure Arbeit speichert sich im Applet.)


  Aufgabe   Stift.gif

In der obigen Lösung wird bei der Exponentialfunktion f(x) = ax für die Basis a = 1 auch die gespiegelte Gerade gezeichnet. Begründe, warum es sich bei dieser Kurve aber um keinen Graph einer Funktion handeln kann.


Die Umkehrfunktion der Exponentialfunktion hat eine große Bedeutung in der Mathematik und in den Naturwissenschaften und trägt die Bezeichnung Logarithmusfunktion.


Maehnrot.jpg
Merke:

Eine Funktion f: R+ → R, f(x) = logax heißt Logarithmusfunktion zur Basis a (a∈R+\{1})


Umkehrfunktion Bild.png


Zusammenhang zwischen Logarithmusfunktionen und Exponentialfunktionen

Da das Logarithmieren die Umkehroperation zum Exponenzieren ist, ist dementsprechend die Logarithmusfunktion die Umkehrfunktion zur Exponentialfunktion. Der Graph einer Logarithmusfunktion geht durch Spiegeln an der 1.Mediane aus dem Graphen der entsprechenden Exponentialfunktion hervor.






Finden wir nun die rechnerische Beziehung zwischen der Exponentialfunktion und der Logarithmusfunktion heraus