Umkehrfunktion: Unterschied zwischen den Versionen

Aus DMUW-Wiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
(Applet eingefügt)
(Lösung beigefügt und Applet)
Zeile 1: Zeile 1:
 
==Die Umkehrfunktion der Exponentialfunktion==
 
==Die Umkehrfunktion der Exponentialfunktion==
  
{{Arbeit|ARBEIT=# Konstruiere die Umkehrfunktion zur Exponentialfunktion f(x) = ax.
+
{{Arbeit|ARBEIT= ===Konstruiere die Umkehrfunktion zur Exponentialfunktion f(x) = ax===
 
Gehe dabei folgendermaßen vor:
 
Gehe dabei folgendermaßen vor:
 
* 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.
 
* 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.
Zeile 9: Zeile 9:
 
Beobachte das Verhalten der beiden Funktionsgraphen und beschreibe in eigenen Worten, was dir auffällt (Definitionsmenge, Wertemenge, Monotonie).}}
 
Beobachte das Verhalten der beiden Funktionsgraphen und beschreibe in eigenen Worten, was dir auffällt (Definitionsmenge, Wertemenge, Monotonie).}}
  
<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" />   
 
   
 
   
Aufgabe: 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.
 
Lösung  einblenden 
 
Die Umkehrfunktion der Exponentialfunktion hat eine große Bedeutung in der Mathematik und in den Naturwissenschaften und trägt die Bezeichnung Logarithmusfunktion.
 
Definition der Logarithmusfunktion
 
  
Eine Funktion f: R+ → R, f(x) = alog x heißt Logarithmusfunktion zur Basis a (aÎR+\{1})
+
{{Arbeit|ARBEIT= In der obigen Lösung wird bei der Exponentialfunktion f(x) = a<sup>x</sup> 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'''.
  
Zusammenhang zwischen Logarithmusfunktionen und Exponentialfunktionen
+
 
 +
{{Merksatz|MERK=Eine Funktion f: R<sup>+</sup> → R, f(x) = log<sub>a</sub>x heißt Logarithmusfunktion zur Basis a (a∈R<sup>+</sup>\{1})}}
 +
 +
 
 +
===Zusammenhang zwischen Logarithmusfunktionen und Exponentialfunktionen===
 
Da das Logarithmieren die Umkehroperation zum Exponenzieren ist, ist dementsprechend die Logarithmusfunktion die Umkehrfunktion (inverse Funktion) zur Exponentialfunktion.
 
Da das Logarithmieren die Umkehroperation zum Exponenzieren ist, ist dementsprechend die Logarithmusfunktion die Umkehrfunktion (inverse Funktion) zur Exponentialfunktion.
 
Der Graph einer Logarithmusfunktion geht durch Spiegeln an der 1.Mediane aus dem Graphen der entsprechenden Exponentialfunktion hervor.   
 
Der Graph einer Logarithmusfunktion geht durch Spiegeln an der 1.Mediane aus dem Graphen der entsprechenden Exponentialfunktion hervor.   
  
 
  
Hinweis: In der Skizze bezeichnet lg x den dekadischen Logarithmus (Zehnerlogarithmus) 10log(x) zur Basis 10.
+
<popup name="Lösung 1. Aufgabe">
 +
<ggb_applet height="400" width="530" showMenuBar="true" showResetIcon="true" filename="Baumgart_Umkehrfunktion_Lösung.ggb" />
 +
</popup>
 +
 
 +
<popup name="Lösung 2. Aufgabe">
 +
Der Graph der Exponentialfunktion y = 1<sup>x</sup> = 1 geht durch Spiegelung in eine senkrechte Gerade über, die kein Graph einer Funktion ist. Bei einer Funktion muss jedem x-Wert stets eindeutig ein y-Wert zugeordnet werden, und dies ist hier nicht der Fall.  
 +
</popup>

Version vom 16. Januar 2010, 14:04 Uhr

Die Umkehrfunktion der Exponentialfunktion

  Aufgabe   Stift.gif

Konstruiere die Umkehrfunktion zur Exponentialfunktion f(x) = ax

Gehe dabei folgendermaßen vor:

  • 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.
  • Zeichne eine Strecke von P nach P' ein.
  • Zeichne den Graph der Umkehrfunktion als Ortslinie von P' (Befehl Ortslinie[P',P] )

Verändere die Basis a und bewege den Punkt P auf dem Graphen der Exponentialfunktion. Beobachte das Verhalten der beiden Funktionsgraphen und beschreibe in eigenen Worten, was dir auffällt (Definitionsmenge, Wertemenge, Monotonie).


  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})


Zusammenhang zwischen Logarithmusfunktionen und Exponentialfunktionen

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