Doc Alvers Mathe-Labor

BLF-Training: Funktionen

Gymnasium · Klasse 10 · Besondere Leistungsfeststellung Mathematik · Teil B, mit MMS und Formelsammlung · drei Aufgaben, Anforderungsbereiche I bis III
Zur Übersicht

Die verschobene Normalparabel

AFB I · Reproduzieren

Gegeben ist die in $\mathbb{R}$ definierte Funktion $f$ mit $f(x) = x^2 - 2x - 3$.

  1. Geben Sie die Nullstellen von $f$ und die Koordinaten des Schnittpunkts des Graphen mit der $y$-Achse an.
  2. Ermitteln Sie die Koordinaten des Scheitelpunkts und den Wertebereich von $f$.
  3. Der Graph von $f$ wird um $3$ Einheiten nach links und um $2$ Einheiten nach oben verschoben. Geben Sie eine Gleichung der so entstehenden Funktion $g$ an.
  4. Geben Sie das größte Intervall an, in dem $f$ monoton fallend ist.

Potenzfunktion mit Polstelle

AFB II · Zusammenhänge herstellen

Gegeben ist die Funktion $f$ mit $f(x) = \dfrac{1}{(x - 2)^2} + 1$ in ihrem größtmöglichen Definitionsbereich. Die Abbildung zeigt ihren Graphen und die Gerade $g$ mit $g(x) = -6x + 20$.

xyO-112345246810fgx = 2y = 1
Der Graph von f mit den beiden Asymptoten x = 2 und y = 1 (gestrichelt) und die Gerade g.
  1. Geben Sie die Polstelle und den Wertebereich von $f$ an.
  2. Bestimmen Sie alle Argumente von $f$, deren Funktionswert $5$ beträgt.
  3. Ermitteln Sie die Koordinaten aller gemeinsamen Punkte der Graphen von $f$ und $g$. Berechnen Sie den Abstand der beiden gemeinsamen Punkte, die rechts von der Polstelle liegen.
  4. Die Funktion $h$ mit $h(x) = \dfrac{1}{(x - a)^2} + b$ hat den Definitionsbereich $D_h = \{x \mid x \in \mathbb{R};\ x \neq -3\}$ und den Wertebereich $W_h = \{y \mid y \in \mathbb{R};\ y > -2\}$. Geben Sie $a$ und $b$ an.

Der Springbrunnen

AFB III · Reflektieren und Beurteilen

Der Wasserstrahl eines Springbrunnens verläuft näherungsweise entlang des Graphen der Funktion $h$ mit $h(x) = -0{,}4x^2 + 2x + 0{,}5$ mit $x \geq 0$. Dabei ist $x$ der waagerechte Abstand von der Düse und $h(x)$ die Höhe über dem Boden, beide in Metern.

x in mh in mO1234567812345h
Der Wasserstrahl h. Der dunkle Balken links ist die Düse.
  1. Berechnen Sie die größte Höhe des Wasserstrahls und in welchem waagerechten Abstand von der Düse sie erreicht wird.
  2. Berechnen Sie, in welchem Abstand von der Düse der Strahl auf dem Boden auftrifft.
  3. Ermitteln Sie den Bereich, in dem der Strahl höher als $2$ m ist, und geben Sie dessen Breite an.
  4. Deuten Sie die Zahl $0{,}5$ im Funktionsterm im Sachzusammenhang. Bei höherem Wasserdruck wird der Strahl durch $k(x) = -0{,}25x^2 + 2x + 0{,}5$ beschrieben. Berechnen Sie, um wie viel Meter weiter der Strahl dann reicht.