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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Parabel mit Parameter berechnen, Beispiel 1 | A.04.19

Wenn in einer Parabelgleichung ein Parameter auftaucht (also zusätzlich zum “x” noch ein “t” oder “k” oder …), so spricht man von einer “Parabelschar” (man hat schließlich eine ganze Schar von Parabeln). Jede einzelne Parabel nennt man “Scharparabel” (eine Parabel aus dieser Schar). Die üblichen Fragen bei Parabelscharen sind Nullstellen (also y=0 setzen und nach “x” auflösen), irgendeine Punktprobe (man setzt also die Koordinaten von irgendeinem gegebenen Punkt ein und muss nach “t” auflösen), und ähnliches Zeug. Oft steckt der Parameter in der Mitternachtsformel (p-q-Formel oder a-b-c-Formel) unter der Wurzel und man muss entscheiden, ob es für die Fragestellung aus der Aufgabe keine/eine/zwei Lösungen gibt. Die Antwort hängt davon ab, was unter der Wurzel steht (das unter der Wurzel nennt man “Diskriminante”). Ist die Diskriminante positiv gibt es zwei Lösungen, ist sie negativ gibt es keine Lösung, ist sie genau Null so hat man eine Lösung. Gewöhnungsbedürftig, aber machbar.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Parabel mit Parameter berechnen, Beispiel 6 | A.04.19

Wenn in einer Parabelgleichung ein Parameter auftaucht (also zusätzlich zum “x” noch ein “t” oder “k” oder …), so spricht man von einer “Parabelschar” (man hat schließlich eine ganze Schar von Parabeln). Jede einzelne Parabel nennt man “Scharparabel” (eine Parabel aus dieser Schar). Die üblichen Fragen bei Parabelscharen sind Nullstellen (also y=0 setzen und nach “x” auflösen), irgendeine Punktprobe (man setzt also die Koordinaten von irgendeinem gegebenen Punkt ein und muss nach “t” auflösen), und ähnliches Zeug. Oft steckt der Parameter in der Mitternachtsformel (p-q-Formel oder a-b-c-Formel) unter der Wurzel und man muss entscheiden, ob es für die Fragestellung aus der Aufgabe keine/eine/zwei Lösungen gibt. Die Antwort hängt davon ab, was unter der Wurzel steht (das unter der Wurzel nennt man “Diskriminante”). Ist die Diskriminante positiv gibt es zwei Lösungen, ist sie negativ gibt es keine Lösung, ist sie genau Null so hat man eine Lösung. Gewöhnungsbedürftig, aber machbar.


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Geraden mit Parameter, Beispiel 4 | A.02.17

Wenn in einer Geradengleichung ein Parameter auftaucht (also zusätzlich zum “x” noch ein “t” oder “k” oder …), so spricht man von einer “Geradenschar” (man hat schließlich eine ganze Schar von Geraden). Jede einzelne Gerade nennt man “Schargerade” (eine Gerade aus dieser Schar). Die üblichen Fragen bei Geradenscharen sind Nullstellen (also y=0 setzen und nach “x” auflösen), irgendeine Punktprobe (man setzt also die Koordinaten von irgendeinem gegebenen Punkt ein und muss nach “t” auflösen), und ähnliches Zeug. Auch wenn es jetzt blöd klingt: wie bei allen Funktionenscharen begegnet man keinen anderen Fragestellungen, als bei den entsprechenden Funktionen oder Geraden ohne Parameter. Es wird nur eine Stufe hässlicher, weil man in jedem Rechenschritt diesen herrlichen, wundervollen und anmutigen Parameter mitschleppt. Und - man muss die mathematischen Theorien sehr gut kennen. Man muss also GENAU wissen, wie man Schritt für Schritt vorgeht, um Nullstellen zu berechnen, Schnittpunkte zu berechnen, Punktproben durchführt, etc.. denn genau die gleiche Abfolge macht man nun auch mitsamt Parameter.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Geraden mit Parameter, Beispiel 2 | A.02.17

Wenn in einer Geradengleichung ein Parameter auftaucht (also zusätzlich zum “x” noch ein “t” oder “k” oder …), so spricht man von einer “Geradenschar” (man hat schließlich eine ganze Schar von Geraden). Jede einzelne Gerade nennt man “Schargerade” (eine Gerade aus dieser Schar). Die üblichen Fragen bei Geradenscharen sind Nullstellen (also y=0 setzen und nach “x” auflösen), irgendeine Punktprobe (man setzt also die Koordinaten von irgendeinem gegebenen Punkt ein und muss nach “t” auflösen), und ähnliches Zeug. Auch wenn es jetzt blöd klingt: wie bei allen Funktionenscharen begegnet man keinen anderen Fragestellungen, als bei den entsprechenden Funktionen oder Geraden ohne Parameter. Es wird nur eine Stufe hässlicher, weil man in jedem Rechenschritt diesen herrlichen, wundervollen und anmutigen Parameter mitschleppt. Und - man muss die mathematischen Theorien sehr gut kennen. Man muss also GENAU wissen, wie man Schritt für Schritt vorgeht, um Nullstellen zu berechnen, Schnittpunkte zu berechnen, Punktproben durchführt, etc.. denn genau die gleiche Abfolge macht man nun auch mitsamt Parameter.


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Analytische Geometrie (Vektoren): Geradenschar mit Parameter berechnen, Beispiel 2 | V.08.06

Eine Geradenschar ist eine Gerade, in welcher (zusätzlich zum normalen Parameter vor dem Richtungsvektor) ein weiterer Parameter auftaucht. (Jede Gerade von dieser Schar heißt dann Schargerade). Es gibt 1-2 Rechnungen, die man zu Geradenscharen immer wieder sieht, wir versuchen diese abzudecken. Meist sind die Rechenwege etwas hässlicher als ohne Parameter. Mit Mut und Geduld kommt man durch.


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Analysis 3 | Tiefere Einblicke in die Funktionsanalyse: Ortskurve, Ortslinie: was das ist und wie man damit rechnet, Beispiel 2 | A.24.01

Ortskurven (oder Ortslinien) gibt es nur bei Funktionsscharen (also wenn noch ein Parameter in der Funktion mit auftaucht). Was sind Ortskurven überhaupt? Eine Funktionenschar besteht aus unendlich vielen Funktionen (für jeden Wert des Parameters gibt’s eine Funktion). Alle Hochpunkte dieser Funktionen liegen auf einer neuen Kurve, nämlich der Ortskurve der Hochpunkte. Das Gleiche gilt natürlich auch für Tiefpunkte, Wendepunkte und Sonstiges. (Geschwollen formuliert: die Ortskurve aller Extrem- und Wendepunkte ist der “geometrische Ort aller Extrem- und Wendepunkte”.) Um eine Ortskurve zu bestimmen, braucht man zuerst die Koordinaten des entsprechenden Punktes in Abhängigkeit vom Parameter. Danach ist´s einfach: in der “x”-Gleichung nach dem Parameter auflösen und in die “y”-Gleichung einsetzen.


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Analysis 4 | Die Verschiedenen Funktionstypen: Aus dem Schaubild einer Logarithmusfunktion die Funktionsgleichung erstellen | A.44.08

Im Normalfall muss man nur Funktionen der Form f(x)=a·ln(bx+c) zeichnen. Das Argument setzt man Null, wobei man für “x” den Wert der Definitionslücke einsetzt. Nun nimmt man ein paar Punkte, setzt sie in die Funktion ein und bestimmt die Parameter a, b und c.


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Analysis 4 | Die Verschiedenen Funktionstypen: Funktionsanalyse einer Wurzelfunktion: Übungen und Beispiele, Beispiel 2 | A.45.09

Ein paar Beispiele von Funktionsuntersuchungen von Wurzel-Funktionen. (Wir betrachten Nullstellen, Ableitungen, Extrem- und Wendepunkte, die Definitionsmenge, alle Asymptoten und fertigen eine Skizze.)


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Analysis 4 | Die Verschiedenen Funktionstypen: Polynome über Nullstellen aufstellen, Beispiel 3 | A.46.04

Kennt man die Nullstellen einer Funktion (z.B. x1, x2, x3, …), kann man die Linearfaktorzerlegung der Funktion aufstellen. Also f(x)=a·(x-x1)·(x-x2)·(x-x3)·... Den Parameter “a” erhält man über die Punktprobe mit einem beliebigen Punkt. Nun hat man die Funktionsgleichung. Falls man möchte, kann man auch noch alle Klammern auflösen.


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Analysis 4 | Die Verschiedenen Funktionstypen: Aus dem Schaubild einer trigonometrischen Funktion die Funktionsgleichung erstellen, Beispiel 3

Es gibt einen Haufen periodischer Vorgänge in der Natur. Z.B. sieht man öfter die Aufgabe, dass monatliche Durchschnittstemperaturen angeben sind, diese werden als Punkte eingezeichnet und die Funktion kann eingezeichnet werden. Nun braucht man die Funktionsgleichung, die die Temperatur beschreibt. Wie geht man vor? Die waagerechte Mittellinie d liest man zuerst aus. Der Abstand hiervon zu den Hoch- bzw. Tiefpunkten ist die Amplitude a. Der Abstand zwischen zwei Tiefpunkten oder zwischen zwei Hochpunkten ist die Periode. Daraus kann man b bestimmen. Zum Schluss liest man c aus (welches der x-Wert vom Hochpunkt [bei cos] bzw. der x-Wert des Wendepunkts [bei sin] ist). Die Parameter setzt man in y=a·sin(b[x-c])+d ein.


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