Funktionen und Graphen lesen

Verbinde Eingaben und Ausgaben, kombiniere Graphen und Verkettungen und behalte beim Bestimmen einer Definitionsmenge oder Umkehrfunktion jede Einschränkung bei.

Eine Eingabe hat eine Ausgabe

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Dieselbe Vorschrift erscheint als Formel und als Punkte auf einer Geraden.

Bei f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1 bedeutet f(3)f(3), für xx die Zahl 3 einzusetzen: 2×3+1=72 \times 3 + 1 = 7. Der Graph stellt dies als Punkt (3,7)(3, 7) dar. Die horizontale Koordinate ist die Eingabe, die vertikale die Ausgabe.

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Die Gerade verläuft auch durch (1,3)(1, 3). Ihre Steigung ist 7−33−1=2\frac{7-3}{3-1} = 2: Pro zusätzlicher Eingabeeinheit steigt die Ausgabe um 2. Ihr y-Achsenabschnitt ist f(0)=1f(0) = 1. Lies die Koordinatenskalen ab, statt den Winkel der Geraden zu schätzen.

Zwei Graphen schneiden sich dort, wo ihre Ausgaben bei derselben Eingabe übereinstimmen. Kürze bei p(x)=x2p(x)=x^2 und q(x)=x2+2x−6q(x)=x^2+2x-6 das gemeinsame Quadrat, um 2x−6=02x-6=0 zu lösen. Sie treffen sich bei (3,9)(3,9). Unterscheide die Eingabe 33 von der Ausgabe 99.

Hilfe zur Lektion

Verfolge die Eingabe, werte Verkettungen von innen nach außen aus und behalte beim Bestimmen einer Umkehrfunktion oder eines Wertebereichs die Definitionsbedingungen bei.

Über diese Lektion

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Eine Eingabe hat eine Ausgabe

Bei f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1 bedeutet f(3)f(3), für xx die Zahl 3 einzusetzen: 2×3+1=72 \times 3 + 1 = 7. Der Graph stellt dies als Punkt (3,7)(3, 7) dar. Die horizontale Koordinate ist die Eingabe, die vertikale die Ausgabe.

Die Gerade verläuft auch durch (1,3)(1, 3). Ihre Steigung ist 7−33−1=2\frac{7-3}{3-1} = 2: Pro zusätzlicher Eingabeeinheit steigt die Ausgabe um 2. Ihr y-Achsenabschnitt ist f(0)=1f(0) = 1. Lies die Koordinatenskalen ab, statt den Winkel der Geraden zu schätzen.

Zwei Graphen schneiden sich dort, wo ihre Ausgaben bei derselben Eingabe übereinstimmen. Kürze bei p(x)=x2p(x)=x^2 und q(x)=x2+2x−6q(x)=x^2+2x-6 das gemeinsame Quadrat, um 2x−6=02x-6=0 zu lösen. Sie treffen sich bei (3,9)(3,9). Unterscheide die Eingabe 33 von der Ausgabe 99.

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Dieselbe Vorschrift erscheint als Formel und als Punkte auf einer Geraden.

Die innere Ausgabe weiterverwenden

Seien f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1 und g(x)=x−2g(x) = x - 2. Beginne zum Bestimmen von f(g(4))f(g(4)) innen: g(4)=2g(4) = 2. Setze dieses Ergebnis in ff ein: f(2)=5f(2) = 5.

Eine umgekehrte Reihenfolge ändert das Ergebnis. g(f(4))=g(9)=7g(f(4)) = g(9) = 7. Die Schreibweise gibt eine Reihenfolge vor, kein Produkt.

Eine transformierte Funktion funktioniert genauso. Werte bei h(x)=−2f(x−2)+3h(x) = -2f(x - 2) + 3 den Ausdruck h(4)h(4) aus, indem du zuerst f(2)=5f(2) = 5 und dann −2×5+3=−7-2 \times 5 + 3 = -7 bestimmst. Der negative äußere Faktor spiegelt die Ausgaben; er ändert die Eingabe nicht.

Verkettung kombiniert auch Einschränkungen. Seien r(t)=t−4r(t)=\sqrt{t-4} und s(x)=(x−1)2s(x)=(x-1)^2 für −3≤x≤5-3\le x\le5. Ein reeller Wert von r(s(x))r(s(x)) verlangt (x−1)2≥4(x-1)^2\ge4, also x≤−1x\le-1 oder x≥3x\ge3. Im gegebenen Intervall sind die zulässigen ganzen Zahlen −3,−2,−1,3,4,5-3,-2,-1,3,4,5: sechs Eingaben. Beide Grenzen sind eingeschlossen, da der Radikand null sein darf.

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gg liefert die Eingabe 2; ff gibt die Ausgabe 5 zurück.

Die Definitionsmenge wählt die Umkehrung

Sei f(x)=(x−1)2+2f(x) = (x - 1)^{2} + 2, eingeschränkt auf x≤1x \le 1. f−1(11)f^{-1}(11) zu bestimmen bedeutet, die zulässige Eingabe zu finden, die 11 erzeugt.

Aus (x−1)2+2=11(x - 1)^{2} + 2 = 11 folgt (x−1)2=9(x - 1)^{2} = 9. Die uneingeschränkte Gleichung hat die Eingaben −2-2 und 4. Nur eine gehört zu x≤1x \le 1. Wähle diese Eingabe unten aus.

Ohne Einschränkung könnten zwei Eingaben dieselbe Ausgabe erzeugen. Die quadratische Funktion hätte daher keine Umkehrfunktion auf allen reellen Eingaben. Behalte beim Umkehren einer Funktion immer ihre Definitionsmenge bei.

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Nur Eingaben bei x=1x = 1 oder links davon sind zulässig.

Probier es aus

Für f(x)=(x−1)2+2f(x) = (x - 1)^{2} + 2 mit x≤1x \le 1: Was ist f−1(11)f^{-1}(11)?

  1. −2-2
  2. 44
Antwort anzeigen

−2-2

(−2−1)2+2=11(-2 - 1)^{2} + 2 = 11, und −2≤1-2 \le 1. Sowohl die Gleichung als auch die Definitionsbedingung sind erfüllt.

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