Lösungswege Mathematik Oberstufe 6, Schülerbuch

56 4.4 Verketten von Funktionen Lernziel: º Funktionen verketten können Viele Funktionen setzen sich aus anderen Funktionen zusammen. Betrachtet man die Funktion h mit ​h​(x) ​ = ​x ​2 ​+ 3​, so könnte man diese Funktion als Verkettung zweier Funktionen betrachten: Zuerst wird der x-Wert quadriert, anschließend wird 3 zum Ergebnis addiert: ​f​(​x​) ​= ​x ​2 ​und ​g​(x) ​= x+3​​→ h​(x) ​= g​(f​(x)​) ​ = x​ ​2 ​+ 3​(​f​(x) ​wird in ​g​(x) ​eingesetzt) Allgemein: x f(x) g(x) g ° f = g(f(x)) Beachte, dass die Wertemenge von f eine Teilmenge der Definitionsmenge von g sein muss. Verkettung von Funktionen Für die Funktionen f​ : ​D​f ​ → ℝ ​und ​g : D​ ​g ​ → ℝ ​mit ​f​(​D ​f​) ​ist eine Teilmenge von ​D​g ​heißt ​ g ∘ f : ​D ​f ​ → ℝ ​mit ​(g ∘ f)​(x) ​= g​(f​(x)​) ​die Verkettung von g nach f (d.h. g wird nach f durchgeführt). Bilde die Verkettung der Funktionen g nach f und gib die größtmögliche Definitionsmenge von f an, sodass diese Verkettung möglich ist. ​f​(x) ​= 3x − 3 ​ ​g​(x) ​= ​9 _ x ​+ 1​ Es wird g nach f verkettet. Dafür wird die Funktion f in g eingesetzt: ​(g ∘ f)​(x) ​= g​(f​(x)​) ​= g​(3x − 3) ​= ​9 _3x − 3 ​+ 1 ⇒ h​(x) ​= ​9 _3x − 3 ​+ 1​ Da die Wurzel aus negativen Zahlen in ​ℝ​ nicht existiert, muss die Definitionsmenge von f eingeschränkt werden: 3​ x − 3 ≥ 0 ⇒ x ≥ 1 ⇒ ​D ​f ​= ​[​1; ∞​)​ Bestimme für die gegebene Funktion 1) f​​(4) ​ 2) ​f​(u) ​ 3) ​f​(− 2x + 1) ​ 4) ​f​(​x ​2 ​− 3)​. a) ​f​(x) ​= 2x − 4​ b) ​f​(x) ​ = − 4x + 3​ c) ​f​(x) ​ = x​ ​2 ​+ 1​ d) ​f​(x) ​= ​x _ 3​ e) ​f​(x) ​= ​ − 3 _ 5x ​ Bilde die Verkettung g nach f und gib die größtmögliche Definitionsmenge von f an, sodass die Verkettung möglich ist. a) ​f​(x) ​= 2x − 4​ ​g​(x) ​ = 3x + 1​ c) ​f​(x) ​= x − 2​ ​g​(x) ​= ​9 _x − 3 ​ b) ​f​(x) ​ = − 3x + 1​ ​g​(x) ​= 2x − 5​ d) ​f​(x) ​ = 4x + 3​ ​g​(x) ​= ​9 _2x − 1 ​ Bilde 1) ​(f ∘ g)​(x) ​ 2) ​(g ∘ f)​(x) ​ 3) ​(f ∘ f)​(x) ​ 4) ​(g ∘ g)​(x) ​ 5) ​(f ∘ ​f ​−1​)​(x)​. a) ​f​(x) ​ = ​x ​2 ​− 2​ ​g​(x) ​= 2x − 4​ b) ​f​(x) ​ = 3​x​2 ​+ 3​ ​g​(x) ​ = − 3 x​ ​2 ​− 1​ Verkettung zweier Funktionen g nach f G g(f(x)) g(x) = x2 + 3, f(x) = 2x – 1 g(f(x)) (2x – 1)2 + 3 C g(f(x)) g(x) = x2 + 3, f(x) = 2x – 1 g(f(x)) (2x – 1)2 + 3 T g(f(x)) g(x): = x2 + 3, f(x): = 2x – 1 g(f(x)) 4x2 – 4x + 4 Kompetenzen Merke Muster 239 240 241 242 Technologie Ó Technologie Anleitung Verkettung von Funktionen hz38ky Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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