Mathematik verstehen 4, Schulbuch, Aktualisiert

Allgemeine lineare Funktionen 4.47 In einer Fritteuse befinden sich bereits 1,5 Liter Speiseöl. Eine Maschine füllt in diesen Behälter pro Minute gleichmäßig 0,4 Liter Speiseöl hinzu. Es sei t die Zeit in Minuten und V (t) das bereits vorhandene Speiseölvolumen zum Zeitpunkt t. 1) Stelle diese Zuordnung in einer Tabelle und durch den Graphen der Funktion V in einem Koordinatensystem dar! 2) Gib eine Termdarstellung der Funktion V an! 3) Wie viel Liter Speiseöl sind nach sieben Minuten in der Fritteuse? 4) Nach wie vielen Minuten sind 5,5 Liter Speiseöl in der Fritteuse? Lösung: 1) Tabelle: Koordinatensystem: t V (t) 0 1,5 1 1,9 2 2,3 3 2,7 2) V (t) = 0,4·t + 1,5 3) V (7) = 0,4·7 + 1,5 = 4,3 Nach sieben Minuten sind 4,3 Liter Speiseöl in der Fritteuse. (Kontrolliere am Graphen der Funktion V, ob V (7) = 4,3!) 4) V (t) = 5,5, das bedeutet: 5,5 = 0,4·t + 1,5 w 4 = 0,4·t w t = 10 Nach zehn Minuten sind 5,5 Liter Speiseöl in der Fritteuse. (Kontrolliere am Graphen der Funktion V, ob V (10) = 5,5!) Die Funktion V in Aufgabe 4.47 ist keine direkte Proportionalitätsfunktion, da V (0) ≠ 0. Ist f eine reelle Funktion mit f (x) = k·x + d, so nennt man f eine allgemeine lineare Funktion. Dabei ist k die Steigung der Funktion (Geraden) und d der Funktionswert an der Stelle 0. Die Zahl k ist ein Maß dafür, wie stark der Graph steigt bzw. fällt. Ist k > 0, so steigt die Gerade, ist k < 0, fällt die Gerade. Ist k = 0, so ist der Funktionsgraph parallel zur 1. Achse und man spricht von einer konstanten Funktion. Der Graph der Funktion V in Aufgabe 4.47 ist eine Gerade, die nicht durch den Ursprung des Koordinatensystems verläuft, da V (0) = 1,5. Der Graph einer allgemeinen linearen Funktion f ist stets eine Gerade mit f (0) = d. Bemerkung: In der Funktionenlehre werden lediglich direkte Proportionalitätsfunktionen als lineare Funktionen bezeichnet. Eine Funktion f mit f (x) = k·x + d trägt den Namen affin-lineare Funktion. Dies bedeutet, dass der Graph von f eine um die Konstante d „verschobene“ Funktion einer linearen Funktion vom Typ f (x) = k·x ist. In diesem Buch bleiben wir aber der Einfachheit halber bei der Bezeichnung lineare Funktion für Funktionen f mit f (x) = k·x + d. D O 1 2 3 4 5 6 7 1 O V(t) t 2 3 4 6 7 8 9 10 5 V 108 I 2 Variablen, funktionale Abhängigkeiten Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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