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Analysis 3 | Tiefere Einblicke in die Funktionsanalyse: Schnittwinkel mit Schnittwinkel-Formel berechnen | A.22.03

Beim Schnittwinkel ist es wie immer im Leben: kaum scheint etwas einfach, hat´s auch schon blöde Seiten. Also: es gibt natürlich auch eine recht einfache Methode, den Schnittwinkel zwischen zwei Funktionen zu berechnen, leider ist die Formel dazu etwas hässlich. Zuerst berechnet man den Schnittpunkt beider Funktionen (falls man ihn nicht schon hat). Danach berechnet man die Steigungen beider Funktionen in diesem Punkt (über die erste Ableitung). Danach kann man den Winkel alpha mit der Schnittwinkelformel bestimmen: tan(alpha)=(m2-m1)/(1+m1*m2).


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Analysis 3 | Tiefere Einblicke in die Funktionsanalyse: Schnittwinkel mit Schnittwinkel-Formel berechnen, Beispiel 2 | A.22.03

Beim Schnittwinkel ist es wie immer im Leben: kaum scheint etwas einfach, hat´s auch schon blöde Seiten. Also: es gibt natürlich auch eine recht einfache Methode, den Schnittwinkel zwischen zwei Funktionen zu berechnen, leider ist die Formel dazu etwas hässlich. Zuerst berechnet man den Schnittpunkt beider Funktionen (falls man ihn nicht schon hat). Danach berechnet man die Steigungen beider Funktionen in diesem Punkt (über die erste Ableitung). Danach kann man den Winkel alpha mit der Schnittwinkelformel bestimmen: tan(alpha)=(m2-m1)/(1+m1*m2).


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Analysis 3 | Tiefere Einblicke in die Funktionsanalyse: Funktion verschieben, Funktion strecken, Funktion spiegeln | A.23

Man kann Funktionen strecken (mit einem bestimmten Streckfaktor), Funktionen spiegeln und Funktionen verschieben. Es gibt für jedes je eine mathematische Vorgehensweise, welche sich zu merken lohnt.


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Analysis 3 | Tiefere Einblicke in die Funktionsanalyse: Funktionen strecken: so wird’s gemacht | A.23.02

Wie kann man eine Funktion strecken? Man kann sie um den Faktor “c” in y-Richtung strecken, indem man die Funktion mit dieser Zahl “c” multipliziert. (Aus “f(x)” wird “c*f(x)”). Man streckt eine Funktion um den Faktor “d” in x-Richtung, indem man jeden Buchstaben “x” der Funktion durch “x/d” ersetzt. (Aus “x” wird “x/d”). Bemerkung: Ist ein Streckfaktor kleiner als 1, nennt man den Vorgang “Funktion stauchen” (die Funktion wird also gequetscht, nicht gestreckt). Ist ein Streckfaktor negativ, wird die Funktion zusätzlich noch an der x bzw. y-Achse gespiegelt.


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Analysis 3 | Tiefere Einblicke in die Funktionsanalyse: Funktionen strecken: so wird’s gemacht, Beispiel 5 | A.23.02

Wie kann man eine Funktion strecken? Man kann sie um den Faktor “c” in y-Richtung strecken, indem man die Funktion mit dieser Zahl “c” multipliziert. (Aus “f(x)” wird “c*f(x)”). Man streckt eine Funktion um den Faktor “d” in x-Richtung, indem man jeden Buchstaben “x” der Funktion durch “x/d” ersetzt. (Aus “x” wird “x/d”). Bemerkung: Ist ein Streckfaktor kleiner als 1, nennt man den Vorgang “Funktion stauchen” (die Funktion wird also gequetscht, nicht gestreckt). Ist ein Streckfaktor negativ, wird die Funktion zusätzlich noch an der x bzw. y-Achse gespiegelt.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Fläche eines Dreiecks mit umschriebenen Rechtecken berechnen, Beispiel 1 | A.03.03

Eine recht intuitive Möglichkeit eine Dreiecksfläche im Koordinatensystem zu berechnen, kann man anwenden, wenn die Koordinaten der Eckpunkte ganzzahlig sind, dann kann man dem Dreieck nämlich ein Rechteck umschreiben. 1.Man spannt ein Rechteck um das Dreieck, so dass alle Seiten des Rechtecks parallel zur x-Achse und zur y-Achse sind und alle drei Eckpunkte des Dreiecks irgendwo auf dem Rechteck liegen. Nun entstehen außerhalb des gesuchten Dreiecks drei rechtwinklige Dreiecke. 2.Die Flächen dieser rechtwinkligen Dreiecke sind recht einfach zu berechnen. Man zieht diese Flächen von der Rechteckfläche ab und hat den gesuchten Flächeninhalt. Hört sich schlimmer an als es ist.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Fläche und Flächeninhalt eines Vierecks berechnen | A.03.05

Um die Fläche eines Vierecks zu berechnen, zerlegt man das Viereck in zwei Dreiecke und berechnet dann den Flächeninhalt der beiden Dreiecke. (Falls es sich beim Viereck um eine Quadrat- oder Rechtecksfläche handelt, geht’s natürlich auch einfacher über Länge mal Breite.) Die meines Erachtens jedoch bessere Variante ist dem Viereck ein achsenparalleles Rechteck zu umschreiben und dann ein paar rechtwinklige Dreiecke (evtl. auch ein Rechteck) abzuziehen. Details: siehe Beispielfilme.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Parabel zeichnen mit Wertetabelle, Beispiel 1 | A.04.01

Jede Funktion (auch Parabeln) kann man über eine Wertetabelle zeichnen. Man setzt also irgendwelche x-Werte in die Parabelgleichung ein und erhält die zugehörigen y-Werte. x- und y-Werte zeichnet man als Punkte ein, verbindet sie und hat die Parabel gezeichnet. Wenn nichts anders angegeben ist, stellt man die Wertetabelle für die x-Werte von -3 bis 3 auf, das ist normalerweise ein ganz guter Ansatz. Falls es sich nicht um eine beliebige Parabel handelt, sondern um eine Normalparabel, kann man die Parabel zeichnen, in dem man den Scheitelpunkt einzeichnet und da die Schablone aufsetzt (siehe nächstes Kapitel).


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Parabel zeichnen mit Wertetabelle, Beispiel 3 | A.04.01

Jede Funktion (auch Parabeln) kann man über eine Wertetabelle zeichnen. Man setzt also irgendwelche x-Werte in die Parabelgleichung ein und erhält die zugehörigen y-Werte. x- und y-Werte zeichnet man als Punkte ein, verbindet sie und hat die Parabel gezeichnet. Wenn nichts anders angegeben ist, stellt man die Wertetabelle für die x-Werte von -3 bis 3 auf, das ist normalerweise ein ganz guter Ansatz. Falls es sich nicht um eine beliebige Parabel handelt, sondern um eine Normalparabel, kann man die Parabel zeichnen, in dem man den Scheitelpunkt einzeichnet und da die Schablone aufsetzt (siehe nächstes Kapitel).


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Parabelformen: Normalform, Scheitelform, Linearfaktorform LFF | A.04.03

Parabeln gibt es in drei Formen: 1) die häufigste und wichtigste ist die “allgemeine Form” oder “Normalform” y=ax²+bx+c 2) die Scheitelform verwendet man, wenn der Scheitelpunkt gegeben ist oder man den Scheitelpunkt braucht y=a*(x-xs)²+ys [xs und ys sind hierbei die x- und y-Koordinaten des Scheitelpunkts] 3) die Linearfaktorform verwendet man manchmal, wenn es um die Nullstellen der Parabel geht. y=a*(x-x1)(x-x2) [hierbei sind x1 und x2 die Nullstellen der Parabel]. Sie sollten die drei Parabelformen beherrschen (vor allem die ersten beiden) und wissen, wie man die eine in die andere umwandelt.


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