Lösungswege Mathematik Oberstufe 6, Schülerbuch

FA-R 5.1 FA-R 5.2 FA-R 5.1 FA-R 5.3 93 Exponentialfunktionen und Logarithmusfunktionen > Graph und Eigenschaften der Exponentialfunktion Zusammenhänge zwischen f​​(x) ​= a·​b​x ​und ​f​(x) ​= a·​e​λ·x​ Eine Exponentialfunktion f mit ​f​(x) ​= a·​e​λ·x ​mit ​λ ∈ ℝ ​nennt man natürliche Exponentialfunktion. Zwischen den Darstellungen f​​(x) ​= a·​e​λ·x ​mit ​λ ∈ ℝ ​und ​f​(x) ​= a·​b​x​ (​a ∈ ℝ\​{0}​, ​b ∈ ​ℝ ​+​) gelten folgende Zusammenhänge: b​ = ​e​λ ​bzw. ​λ = ln​(b)​. Zeichne den Graphen der natürlichen Exponentialfunktion f. a) ​f​(x) ​ = ​e ​0,8x​ b) ​f​(x) ​ = ​e ​0,5x​ c) ​f​(x) ​ = ​e ​−0,4x​ d) ​f​(x) ​ = ​e ​−0,3x​ e) ​f​(x) ​ = − 2 ​e ​x​ Stelle die Exponentialfunktion f in der Form f​​(x) ​= a·​e​λ·x ​dar. a) ​f​(x) ​ = ​2 ​x​ c) ​f​(x) ​= ​( ​1 _ 3​) ​ x ​ e) ​f​(x) ​ = − 3 · ​3 ​x​ g) ​f​(x) ​ = − 3 · ​( ​1 _ 4​) ​ x ​ b) ​f​(x) ​ = 1,​4​x​ d) ​f​(x) ​= ​(​2 _ 5​) ​ x ​ f) ​f​(x) ​ = − 5 · 1,​5​x​ h) ​f​(x) ​ = − 2 · ​( ​1 _ 5​) ​ x ​ Gib eine Funktion an, die zum Graphen von f mit ​f​(x) ​= a·​e​λ·x ​symmetrisch bezüglich der 1) x-Achse 2) y-Achse ist. Gegeben ist der Graph einer Exponentialfunktion f. Gib die Funktionsgleichung in der Form ​f​(x) ​= a·​e​λ·x ​an. a) x 2 4 6 8 10 –2 2 4 6 0 0,64 f f(x) b) x 2 4 –6 –4 –2 2 4 6 0 f 5,12 f(x) Tipp: Bestimme zuerst die Parameter a und b für die Funktionsgleichung f​​(x) ​= a·​b​x ​und bringe anschließend auf die Form f​​(x) ​= a·​e​λ·x​. Ein Kochtopf wird in einen Kühlraum gestellt. Seine Temperatur T nach t Minuten kann durch ​ T​(t) ​= 68·​e​−0,127833·t ​modelliert werden. a) Zeichne den Graphen von T in ​[0; 10]​. b) Berechne T​​(0) ​und deute das Ergebnis im Kontext. c) Lies ab, wann die Temperatur des Kochtopfs ca. auf die Hälfte abgekühlt wurde. d) Stelle die Funktion in der Form ​T​(t) ​= a·​b​t ​dar. e) Um wie viel Prozent sinkt die Temperatur des Kochtopfs pro Minute? Die Anzahl der Bakterien in einer Probe zum Zeitpunkt t (in Stunden) kann durch A​ ​(t) ​= 40·​e​0,346574·t ​modelliert werden. a) Erstelle eine Wertetabelle und zeichne den Graphen von A in ​[0; 4]​. b) Berechne A​ ​(0) ​und interpretiere das Ergebnis im gegebenen Kontext. c) Stelle die Funktion in der Form A​ ​(t) ​= a·​b​t ​dar. d) Um wie viel Prozent steigt die Anzahl der Bakterien pro Stunde? Merke 360 361 362 363 364 M2 365 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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