Schnittpunkt zweier Funktionen: Unterschied zwischen den Versionen

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Die Berechnung von Schnittpunkten ist sehr wichtig, da die Schnittpunkte oft eine besondere Bedeutung in Sachkontexten haben:
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* Die Schnittpunkte zweier Geschwindigkeitsgraphen geben z.B. an, wann die Geschwindigkeiten gleich groß sind.
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* Schneidet man eine Kostenfunktion mit einer Erlösfunktion, so geben die Schnittpunkte an, wann Kosten und Erlös gleich groß sind.
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Die Interpretation von Schnittpunkten im Sachkontext ist deshalb sehr wichtig. Überlege dir hierzu immer, was die Funktionsgraphen "aussagen" und was die "Gleichheit" der beiden Graphen aussagt.
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{{Vorlage:Definition|1= Der Schnittpunkt zweier Funktionsgraphen ist jener Punkt, an dem beide Funktionen den gleichen $x$-Wert und den gleichen $y$-Wert haben.
  
 
Der Schnittpunkt kann berechnet werden, indem man '''die Funktionen gleichsetzt:''' $$f(x)=g(x)$$  
 
Der Schnittpunkt kann berechnet werden, indem man '''die Funktionen gleichsetzt:''' $$f(x)=g(x)$$  
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Die entstandene Gleichung wird nach $x$ aufgelöst. Man erhält den $x$-Wert des Schnittpunktes. Für den $y$-Wert des Schnittpunktes muss jetzt der $x$-Wert in eine der Funktionsgleichungen eingesetzt werden. (Es ist egal, in welche der beiden Funktionen, da der $y$-Wert bei beiden derselbe ist.)
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Die entstandene Gleichung wird nach $x$ aufgelöst. Man erhält den $x$-Wert des Schnittpunktes. Für den $y$-Wert des Schnittpunktes muss jetzt der $x$-Wert in eine der Funktionsgleichungen eingesetzt werden. (Es ist egal, in welche der beiden Funktionen, da der $y$-Wert im Schnittpunkt bei beiden derselbe ist.)
  
  
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Die Anzahl der Schnittpunkte zweier Funktionen reicht von 0 (z.B. bei zwei parallelen und verschiedenen Geraden) bis $\infty$ (z.B. bei zwei identen Geraden).
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'''1. Schritt''': Funktionen gleichsetzen.
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'''1. Schritt''': Funktionen gleichsetzen:
 
$$f(x)=g(x)$$
 
$$f(x)=g(x)$$
 
$$2x+1=x−1$$  
 
$$2x+1=x−1$$  
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'''3. Schritt''': $y$-Koordinaten durch Einsetzen der $x$-Koordinate berechnen:
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'''3. Schritt''': $y$-Koordinate durch Einsetzen der $x$-Koordinate berechnen:
  
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$$f(-2)=2*(-2)+1$$
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$$f(-2)=2\cdot (-2)+1$$
  
 
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$$y=-3$$
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[[Kategorie: Funktionale Abhängigkeiten]]
 
[[Gleichungssysteme (2.7.) | $\rightarrow $ siehe auch "Lösen von Gleichungssystemen"]]
 
[[Gleichungssysteme (2.7.) | $\rightarrow $ siehe auch "Lösen von Gleichungssystemen"]]

Aktuelle Version vom 1. Februar 2021, 17:28 Uhr

Bedeutung von Schnittpunkten

Die Berechnung von Schnittpunkten ist sehr wichtig, da die Schnittpunkte oft eine besondere Bedeutung in Sachkontexten haben:

  • Die Schnittpunkte zweier Geschwindigkeitsgraphen geben z.B. an, wann die Geschwindigkeiten gleich groß sind.
  • Schneidet man eine Kostenfunktion mit einer Erlösfunktion, so geben die Schnittpunkte an, wann Kosten und Erlös gleich groß sind.
  • ...

Die Interpretation von Schnittpunkten im Sachkontext ist deshalb sehr wichtig. Überlege dir hierzu immer, was die Funktionsgraphen "aussagen" und was die "Gleichheit" der beiden Graphen aussagt.

Die Koordinaten der Schnittpunkte $S_1$ und $S_2$ erhält man durch Lösen der Gleichung $f(x)=g(x)$.












Berechnung von Schnittpunkten

Definition
Grün rufezeichen.png
Der Schnittpunkt zweier Funktionsgraphen ist jener Punkt, an dem beide Funktionen den gleichen $x$-Wert und den gleichen $y$-Wert haben.

Der Schnittpunkt kann berechnet werden, indem man die Funktionen gleichsetzt: $$f(x)=g(x)$$ Die entstandene Gleichung wird nach $x$ aufgelöst. Man erhält den $x$-Wert des Schnittpunktes. Für den $y$-Wert des Schnittpunktes muss jetzt der $x$-Wert in eine der Funktionsgleichungen eingesetzt werden. (Es ist egal, in welche der beiden Funktionen, da der $y$-Wert im Schnittpunkt bei beiden derselbe ist.)


Der Schnittpunkt kann natürlich auch mithilfe von Technologie direkt berechnet werden:


Die Anzahl der Schnittpunkte zweier Funktionen reicht von 0 (z.B. bei zwei parallelen und verschiedenen Geraden) bis $\infty$ (z.B. bei zwei identen Geraden).

Übungsbeispiele

Bsp.png

$f(x)=2x+1$ und $g(x)=x−1$. Ermitteln Sie den Schnittpunkt der beiden Funktionen.

300pxDie Koordinaten des Schnittpunktes S lauten $(-2|-3)$.

1. Schritt: Funktionen gleichsetzen: $$f(x)=g(x)$$ $$2x+1=x−1$$


2. Schritt: Gleichung nach $x$ auflösen (siehe Äquivalenzumformungen):

$$2x+1=x−1$$ $$2x=x−2$$ $$x=−2$$

Die $x$-Koordinate des Schnittpunktes lautet $x=-2$.


3. Schritt: $y$-Koordinate durch Einsetzen der $x$-Koordinate berechnen:

$$f(-2)=2\cdot (-2)+1$$

$$y=-3$$


Schnittpunkt: $(-2\vert-3)$


Quiz: Schnittpunkte von Funktionsgraphen(FA 1.6)


$\rightarrow $ siehe auch "Lösen von Gleichungssystemen"