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Mathe

Passt das Modell?

Ein Modell ist nur gut, wenn es zu den Messwerten passt und im sinnvollen Bereich gilt. Du prüfst beides.

  • ca. 13 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Plus

Das lernst du heute

  • Ich vergleiche Modellwerte mit Messwerten.
  • Ich erkenne, wo ein Modell nicht mehr gilt.
  • Ich begründe, ob ein Modell passt.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Linear oder quadratisch?, Wurfbahnen und Brückenbögen

Ein Modell kann Messwerte gut oder schlecht beschreiben. Du prüfst das in zwei Schritten.

Schritt 1: Vergleiche die Modellwerte mit den Messwerten. Beispiel: Die Messwerte (ausgedacht) für 5 Stellen sind 0, 1, 4, 9, 16. Das lineare Modell y = 4x − 2 liefert −2, 2, 6, 10, 14. Die Abweichungen sind groß. Das Modell y = x² liefert 0, 1, 4, 9, 16. Es passt genau.

Schritt 2: Frage, wo das Modell gilt. Der Ball h(x) = −0,25x² + 2x gilt nur für 0 ≤ x ≤ 8. Bei x = 10 liefert die Funktion h = −5. Eine Höhe von −5 m gibt es nicht, denn der Ball ist schon gelandet. Der Brückenbogen y = −0,05x² + 5 gilt nur zwischen −10 und 10.

y = x² passt genau, y = 4x − 2 nicht.
x01234
Messwert014916
Modell y = 4x − 2−2261014
Modell y = x²014916

Modell prüfen und deuten

  1. Messwerte: 0, 1, 4, 9, 16.
  2. Modell y = 4x − 2 bei x = 3: 10. Messwert: 9. Abweichung 1.
  3. Modell y = x² bei x = 3: 9. Abweichung 0.
  4. y = x² passt besser.
  5. Gültigkeit: Es gibt nur Messwerte für x von 0 bis 4. Für größere x wissen wir nicht, ob das Modell passt.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Vergleiche Modellwert und Messwert.

Frage: Für welche x ist das Ergebnis sinnvoll?

Schreibe beides in den Antwortsatz.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein Wetterbericht ist ein Modell. Für morgen stimmt er meist gut. Für den Sommer in zwei Jahren sagt er nichts Zuverlässiges.

Schritt für Schritt

Wir prüfen den Ball an einem Messwert

  1. Messwert (ausgedacht): Bei x = 6 ist der Ball 3 m hoch.
  2. Modell: h(6) = −9 + 12 = 3.
  3. Modell und Messwert stimmen überein.
  4. Bei x = 10 liefert das Modell −5. Das ist unsinnig.

Mit einem Bild erklärt

x in m24610
Modell h(x)343−5
sinnvoll?jajajanein

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

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

Für x = 3 liefert y = 4x − 2 den Wert 10. Der Messwert ist 9. Wie groß ist die Abweichung?

Zeig mir den ersten Schritt

Rechne 10 − 9.

Lösung ansehen

Lösung: 1

Die Abweichung ist 1.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Welche Höhe in Metern liefert das Ballmodell h(x) = −0,25x² + 2x bei x = 10?

Zeig mir den ersten Schritt

−0,25 · 100 + 20.

Lösung ansehen

Lösung: -5

−25 + 20 = −5. Das ist unsinnig, der Ball ist schon gelandet.

Tipp: Nenne bei jedem Modell, für welchen Bereich es gelten soll. Das gehört in den Antwortsatz.

Merksatz: Ein Modell passt, wenn Modellwerte und Messwerte nahe beieinander liegen. Es gilt nur im sinnvollen Bereich.

Typischer Fehler: Viele vertrauen jedem Funktionswert. Auch ein gutes Modell kann außerhalb seines Bereichs unsinnige Werte liefern, zum Beispiel negative Höhen.

Prüfen

Mini-Quiz

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

Frage 1 Messwerte: 0, 1, 4, 9, 16 (x = 0 bis 4). Welches Modell passt?
Lösung ansehen

Lösung: y = x²

Frage 2 Der Brückenbogen y = −0,05x² + 5 liefert bei x = 20 den Wert −15. Was bedeutet das?
Lösung ansehen

Lösung: Das Modell gilt dort nicht mehr.

Frage 3 Ein Modell stimmt mit drei Messwerten genau überein. Was folgt daraus sicher?
Lösung ansehen

Lösung: Es passt an diesen drei Stellen.

Frage 4 Ein Modell gilt für alle x, wenn es für eine Stelle stimmt.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Geschafft

Prüfe Modelle an Messwerten und am Gültigkeitsbereich. Ein Modell ist nur ein Hilfsmittel.

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, 46 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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