Eine Exponentialfunktion ist definiert als Funktion, deren Funktionsgleichung in der Form[br][math]f\left(x\right)=q^x[/math][br]geschrieben werden kann.[br]Dabei ist die stets positive Basis [i]q[/i] der so genannte [b]Wachstumsfaktor[/b]. Er gibt an, mit welchem Faktor der Funktionswert [u]multipliziert[/u] wird, wenn [i]x[/i] um 1 erhöht wird.
Verändern Sie im Diagramm [br][list][*]den Wachstumsfaktor [i]q[/i] mittels Schieberegler[/*][*]die Stelle [i]x[/i][sub]0[/sub] durch Verschieben des blauen Punkts[/*][/list]und notieren Sie, was Sie dabei feststellen.
[list][*]Unabhängig von [i]q[/i] ist der y-Achsenabschnitt des Graphen stets 1.[br][/*][/list][list][*][i]q[/i] verändert die Steilheit und die Krümmung des Graphen.[/*][/list][list][*]Je größer [i]q[/i], desto steiler und gekrümmter verläuft der Graph.[/*][*]An der Stelle [i]x[/i][sub]0[/sub]=1 ist [i]q[/i] der y-Wert des Punktes auf dem Graphen.[/*][*]Für jede Stelle [i]x[/i][sub]0[/sub] ist der Funktionswert [i]f[/i]([i]x[/i][sub]0[/sub]+1) das [i]q[/i]-Fache des Funktionswerts [i]f[/i]([i]x[/i][sub]0[/sub]).[br][/*][/list]
Die Funktion [i]f[/i] mit [math]f\left(x\right)=q^x[/math]; [math]q>0[/math] kann modifiziert werden, sodass ihr Graph statt des y-Achsenabschnitts 1 jeden beliebigen y-Achsenabschnitt annehmen kann. Dazu wird der Graph um einen Parameter [i]a[/i] in y-Richtung, d.h. vertikal gestreckt. Die Funktionsgleichung der modifizierten Funktion [i]g [/i]lautet:[br][math]g\left(x\right)=a\cdot f\left(x\right)=a\cdot q^x[/math][br]Hierbei ist [i]a[/i] der sogenannte [b]Anfangswert[/b] des exponentiellen Wachstums/Zerfalls.
Stellen Sie [i]q[/i] und [i]a[/i] im nächsten Diagramm so ein, dass gilt:[br][math]g\left(0\right)=-2\text{ }\wedge\text{ }g\left(1\right)=-6[/math][br]und notieren Sie [i]a[/i] und [i]q[/i].
[math]a=-2\text{ }\wedge\text{ }q=3[/math]
Schauen Sie sich das folgende Video von Daniel Jung (https://youtu.be/ZTBkpiCWIMg) aufmerksam an und lösen Sie anschließend folgende Aufgabe:[br]Bestimmen Sie [i]q[/i], sodass der Graph der Funktion [i]f[/i] mit [i]f[/i]([i]x[/i])=[i]q[sup]x[/sup] [/i]durch den Punkt [i]P[/i](2|8) verläuft.
[math]f\left(x\right)=q^x[/math][br]Punktprobe mit [math]P\left(2|8\right)[/math]:[br][math]f\left(2\right)=8[/math][br][math]q^2=8[/math][br][math]q=\sqrt{8}[/math]
Schauen Sie sich das zweite Video von Daniel Jung (https://youtu.be/bsI4GjTioGQ) an und lösen Sie folgende Aufgabe:[br]Bestimmen Sie [i]a[/i] und [i]q[/i], sodass der Graph der Funktion [i]g[/i] mit [i]g[/i]([i]x[/i])=[i]aq[sup]x[/sup] [/i]durch die Punkte [i]Q[/i](0|-4) und [i]R[/i](2|-1) verläuft.
[math]g\left(x\right)=a\cdot q^x[/math][br][br]Punktprobe mit [i]Q[/i](0|-4):[br][math]g\left(0\right)=-4[/math][br][math]a\cdot q^0=-4[/math][br][math]a=-4[/math][br][br]Punktprobe mit [i]R[/i](2|-1):[br][math]g\left(2\right)=-1[/math][br][math]-4\cdot q^2=-1[/math][br][math]q^2=\frac{1}{4}[/math][br][math]q=\frac{1}{2}[/math][br][br]Funktionsgleichung: [math]g\left(x\right)=-4\cdot\left(\frac{1}{2}\right)^x[/math]
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