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Mathe

Den passenden Funktionstyp finden

Echte Messwerte schwanken ein wenig. Du entscheidest, ob Differenzen oder Quotienten ungefähr gleich sind, und stellst einen Term auf.

  • ca. 13 Minuten
  • Klasse 10
  • Niveau: Plus

Das lernst du heute

  • Ich erkenne den Funktionstyp trotz kleiner Abweichungen.
  • Ich stelle einen Funktionsterm auf.
  • Ich prüfe den Term an den Messwerten.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Messreihen mit der Tabellenkalkulation darstellen, Eigenschaften vergleichen

Messwerte sind selten exakt. Sie schwanken durch Messfehler ein wenig. Deshalb sind Differenzen oder Quotienten nur ungefähr gleich.

Vorgehen: 1. Messreihe als Diagramm ansehen. 2. Differenzen berechnen. 3. Zweite Differenzen berechnen. 4. Quotienten berechnen. 5. Term aufstellen und mit allen Messwerten vergleichen.

Beispiel (ausgedacht): Messwerte 3,1; 5,9; 12,2; 23,8; 48,1 für x = 0 bis 4. Die Differenzen sind 2,8; 6,3; 11,6; 24,3, also nicht gleich. Die Quotienten sind etwa 1,9; 2,1; 2,0; 2,0. Sie liegen nahe bei 2.

Der Typ ist exponentiell mit b ≈ 2. Der Startwert ist etwa 3. Term: f(x) = 3 · 2ˣ. Die Probe liefert 3; 6; 12; 24; 48. Das liegt nahe an den Messwerten.

Die Quotienten liegen nahe bei 2.
x01234
Messwert3,15,912,223,848,1
Quotient1,92,12,02,0
Modell 3 · 2ˣ36122448

Welcher Typ steckt in 1,1; 2,0; 5,1; 9,9; 17,2?

  1. Differenzen: 0,9; 3,1; 4,8; 7,3. Nicht gleich: nicht linear.
  2. Zweite Differenzen: 2,2; 1,7; 2,5. Sie liegen nahe bei 2.
  3. Quotienten: 1,8; 2,6; 1,9; 1,7. Nicht gleich: nicht exponentiell.
  4. Typ: quadratisch. Ein passender Term ist f(x) = x² + 1.
  5. Probe: 1; 2; 5; 10; 17. Das liegt nahe an den Messwerten.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Nicht exakt, sondern ungefähr gleich.

Term aufstellen.

Mit allen Messwerten vergleichen.

Ein Beispiel

Beispiel

Beim Wiegen von Obst schwankt die Waage um ein paar Gramm. Trotzdem erkennst du, welcher Preis pro Kilogramm gilt.

Schritt für Schritt

Wir finden den Term zu 5,0; 7,1; 8,9; 11,1; 12,9

  1. Differenzen: 2,1; 1,8; 2,2; 1,8. Sie liegen nahe bei 2.
  2. Typ: linear mit Steigung etwa 2.
  3. Startwert etwa 5.
  4. Term: f(x) = 2x + 5. Probe: 5; 7; 9; 11; 13.

Mit einem Bild erklärt

x01234
Messwert5,07,18,911,112,9
Modell 2x + 55791113

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Messwerte: 5,0; 7,1; 8,9; 11,1; 12,9 für x = 0 bis 4. Welcher Typ passt?
Lösung ansehen

Lösung: linear

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Messwerte: 1,1; 2,0; 5,1; 9,9; 17,2 für x = 0 bis 4. Welcher Typ passt?
Lösung ansehen

Lösung: quadratisch

Tipp: Die Zahlen müssen nicht exakt gleich sein. Wichtig ist: Liegen alle Werte nahe beieinander?

Merksatz: Bei Messwerten gilt: ungefähr gleiche Differenzen, zweite Differenzen oder Quotienten genügen. Danach den Term aufstellen und an allen Messwerten prüfen.

Typischer Fehler: Viele verlangen exakt gleiche Werte und finden deshalb nichts. Echte Messwerte weichen leicht ab. Entscheidend ist, dass die Abweichungen klein bleiben.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Messwerte: 3,1; 5,9; 12,2; 23,8; 48,1 für x = 0 bis 4. Welcher Typ passt?
Lösung ansehen

Lösung: exponentiell

Frage 2 Das Modell f(x) = 3 · 2ˣ sagt für x = 5 einen Wert voraus. Wie groß ist er?

Zeig mir den ersten Schritt

2⁵ = 32.

Lösung ansehen

Lösung: 96

3 · 32 = 96.

Frage 3 Das Modell f(x) = 2x + 5 sagt für x = 4 einen Wert voraus. Wie groß ist er?

Zeig mir den ersten Schritt

2 · 4 = 8.

Lösung ansehen

Lösung: 13

8 + 5 = 13.

Frage 4 Wenn Quotienten einer Messreihe nur ungefähr gleich sind, kann die Reihe trotzdem exponentiell sein.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Geschafft

Du erkennst den Funktionstyp auch bei schwankenden Messwerten. Danach stellst du einen Term auf und prüfst ihn.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

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Kurz erklärt, 40 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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