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Steigung berechnen im Steigungsdreieck über Steigungsformel, Beispiel 3 | A.01.02

Die Steigung (heißt auch “Anstieg”) zwischen zwei Punkten bestimmt man mit der Steigungsformel (im Steigungsdreieck). Diese lautet: m=(y2-y1)/(x2-x1). Hierbei sind x1, x2, y1 und y2 natürlich die Koordinaten der beiden Punkte.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Punkt an Punkt spiegeln; Spiegelpunkt; Symmetriepunkt, Beispiel 2 | A.01.05

Einen Punkt spiegelt man an einem zweiten, indem man sich beide ins Koordinatensystem zeichnet und dann einfach “per Hingucken” löst. Selbstverständlich gibt es auch eine Formel für die Punkt-Spiegelung, die man anwenden kann (falls man möchte). Falls P(a|b) der Punkt ist, den man spiegeln möchte und S(u|v) der Punkt an welchem gespiegelt werden soll (sozusagen der Mittelpunkt oder Symmetriepunkt), so berechnet man die Koordinaten vom Spiegelpunkt (dem “Ergebnispunkt”) T(x|y) folgendermaßen: x=2*u-a und y=2*v-b


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Punkt an Punkt spiegeln; Spiegelpunkt; Symmetriepunkt, Beispiel 4 | A.01.05

Einen Punkt spiegelt man an einem zweiten, indem man sich beide ins Koordinatensystem zeichnet und dann einfach “per Hingucken” löst. Selbstverständlich gibt es auch eine Formel für die Punkt-Spiegelung, die man anwenden kann (falls man möchte). Falls P(a|b) der Punkt ist, den man spiegeln möchte und S(u|v) der Punkt an welchem gespiegelt werden soll (sozusagen der Mittelpunkt oder Symmetriepunkt), so berechnet man die Koordinaten vom Spiegelpunkt (dem “Ergebnispunkt”) T(x|y) folgendermaßen: x=2*u-a und y=2*v-b


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Schnittwinkel von Geraden berechnen, Beispiel 2 | A.02.16

Es gibt nur zwei Formeln, um Winkel zu berechnen. Die eine Formel, die wir hier behandeln, sieht zwar nicht ganz einfach aus, hat den großen Vorteil, dass die Rechnungen sehr einfach werden. Die Formel lautet “tan(alpha)=(m2-m1)/(1+m1*m2)”. Hierbei sind “m1” und “m2” die Steigungen der beiden Geraden. Man setzt “m1” und “m2” in die Formel ein und erhält den Schnittwinkel “alpha”.


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Kubische Funktion, Tangenten kubischer Parabeln berechnen, Beispiel 3 | A.05.05

Eine Tangente ist eine Gerade, die eine Funktion in einem bestimmten Punkt berührt. Die Steigung der Tangente erhält man, in dem man den x-Wert des Berührpunktes in die Ableitung der Funktion einsetzt. Den y-Wert des Berührpunktes erhält man, in dem man x in die Ausgangsfunktion f(x) einsetzt. Setzt man x, y und m in die Geradengleichung y=m*x+b ein, erhält man b und damit die Geradengleichung.


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Beschränktes Wachstum berechnen, Beispiel 3 | A.07.03

Begrenztes Wachstum (=beschränktes Wachstum) wächst am Anfang relativ schnell und nähert sich allmählich und immer langsamer einer Grenze (=Schranke), welche mit G oder S bezeichnet wird. Typische Beispiele für begrenztes Wachstum sind Erwärmungs- oder Abkühlungsvorgänge, Mischungsverhältnisse (z.B. irgendein Zeug löst sich in Wasser etc.. auf). Allgemein gilt für begrenztes Wachstum, dass immer ein konstanter Wert zum Bestand dazukommt und ein bestimmter Prozentwert weg geht. Die Funktionsgleichung vom begrenztes Wachstum lautet: f(t)=G+a*e^(-k*t). In einiges Aufgaben fällt das Wort “Sättigungsmanko”. Die Berechnung von begrenztem Wachstum erfolgt über eine Tabelle und Schritt für Schritt, d.h. aus einem Bestand berechnen wir den Bestand vom nächsten Tag/Jahr/Minute/..., daraus dann den übernächsten Bestand usw. Wir verwenden hierbei die Formel dB(t)=k*(G-B(t)), wobei B(t) der aktuelle Bestand ist, G die Grenze, k irgendein Wachstumsfaktor, dB(t) die Zunahme im aktuellen Zeitintervall. (In der Oberstufe/Studium erfolgt dann eine geschicktere Berechnung über e-Funktionen [Kap.A.30.05]) .


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Parabelformen: Normalform, Scheitelform, Linearfaktorform LFF, Beispiel 2 - 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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Parabelformen: Normalform, Scheitelform, Linearfaktorform LFF, Beispiel 4 - 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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Scheitelpunkt berechnen über quadratische Ergänzung und Scheitelform, Beispiel 2 - A.04.04

Die Scheitelform einer Parabel lautet: y=a*(x-xs)²+ys. Hierbei sind xs und ys die x- und y-Koordinaten des Scheitelpunktes, a ist der Streckfaktor [bei Normalparabel a=1 oder a=-1]. Hat man die Normalform der Parabel gegeben und will den Scheitelpunkt berechnen, wendet man die quadratische Ergänzung an, um auf die Scheitelform zu kommen. Aus der Scheitelform liest man dann den Scheitelpunkt einfach ab.


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LFF Linearfaktorform einer Parabel aus Normalform bestimmen - A.04.06

Aus der Linearfaktorform (LFF) der Parabel kann man die Nullstellen der Parabel recht einfach ablesen. Die LFF lautet: y=a*(x-x1)*(x-x2), wobei x1 und x2 die Nullstellen der Parabel sind. Hat man also die Normalform der Parabel gegeben und sucht die LFF, berechnet man erst die Nullstellen der Parabel (meist mit der Mitternachtsformel, also p-q-Formel oder a-b-c-Formel), setzt diese für x1 und x2 in die Formel ein (a ist die Zahl, die vor dem x² stand).


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