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Funktion f(x)=a·nˣ⁺ᵇ+c

Aus der Grundfunktion n hoch x wird durch drei Parameter eine ganze Kurvenschar: a streckt sie, b verschiebt sie waagerecht und c hebt sie samt Asymptote an.

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Die drei Parameter

Du untersuchst \(f(x)=a\cdot n^{x+b}+c\). Die Basis \(n\) bleibt fest, verändert wird immer nur ein Parameter.

  • \(a\):steht als Faktor vor der Potenz.
  • \(b\):steht im Exponenten, direkt beim \(x\).
  • \(c\):wird ganz am Ende addiert.
  • Vergleich:die Grundfunktion \(n^{x}\) bleibt als graue Kurve stehen.

Verändere zuerst nur \(a\), dann nur \(b\), dann nur \(c\) und vergleiche die violette Kurve mit der grauen Kurve \(2^{x}\). „Zurücksetzen“ bringt dich zur Ausgangslage.

Parameter-Labor

xy−4−3−2−11234−4−3−2−112345678grau: 2x

f(x) = 1 · 2x + 0 + 0

a = 1, b = 0, c = 0: Die Kurve stimmt genau mit der Grundfunktion 2^x überein. Ihre Asymptote ist die x-Achse.

Halte fest: Die grüne Asymptote bewegt sich nur mit \(c\). Ein negatives \(a\) klappt die Kurve an der Asymptote nach unten.

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Der Einfluss der drei Parameter

Jeder Parameter verändert den Graphen auf seine eigene Art.

Einfluss der Parameter auf \(f(x)=a\cdot n^{x+b}+c\)
ParameterEinfluss auf \(f(x)\)
\(a\)Streckung in \(y\)-Richtung. Für \(|a|>1\) wird der Graph gestreckt, für \(0<|a|<1\) gestaucht. Ist \(a<0\), wird der Graph zusätzlich an der Asymptote gespiegelt und fällt statt zu steigen. Der Punkt \((0\,|\,1)\) wandert auf \((0\,|\,a)\). Die Asymptote bleibt liegen.
\(b\)Verschiebung in \(x\)-Richtung. Für \(b>0\) wandert der Graph um \(b\) nach links, für \(b<0\) um \(|b|\) nach rechts. Die Form bleibt unverändert, die Asymptote ebenfalls.
\(c\)Verschiebung in \(y\)-Richtung um \(c\) nach oben (bei \(c<0\) nach unten). Dabei wandert auch die waagerechte Asymptote mit: Sie liegt nicht mehr bei \(y=0\), sondern bei \(y=c\).
Jeder Parameter für sich
a = 2gestrecktb = 1nach linksc = −2nach unten
Grau gestrichelt: immer die Ausgangskurve \(2^{x}\). Verändert wird jeweils nur ein einziger Parameter.
Merke

Asymptote: \(f(x)=a\cdot n^{x+b}+c\) hat die waagerechte Asymptote \(y=c\)

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Zusatz: \(2^{x}\) und \(3^{x}\) im Vergleich

Mit \(a=1\), \(b=0\) und \(c=0\) steckt der Unterschied allein in der Basis.

Beide Graphen in einem Koordinatensystem
xy−3−2−112123456789f(x) = 2xf(x) = 3x(0 | 1)
Gemeinsamer Punkt: \((0\,|\,1)\). Bei \(x=1\) trennen sie sich: \(2^{1}=2\) und \(3^{1}=3\).
  • Gemeinsam:beide gehen durch \((0\,|\,1)\), steigen streng monoton und haben die \(x\)-Achse als Asymptote.
  • Rechts:für \(x>0\) liegt \(3^{x}\) oberhalb, z. B. \(3^{2}=9\) gegenüber \(2^{2}=4\).
  • Links:für \(x<0\) liegt \(3^{x}\) näher an der \(x\)-Achse, denn \(3^{-2}=\frac{1}{9}<\frac{1}{4}=2^{-2}\).
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Allgemeine Hinweise

Vorzeichen bei \(b\)

\(2^{x+3}\) ist um \(3\) nach links verschoben. Plus im Exponenten heißt links.

\(a\) verschiebt nicht

Der Vorfaktor streckt nur in \(y\)-Richtung. Die Asymptote \(y=c\) bleibt dabei liegen.

Schnell skizzieren

Zeichne zuerst die Asymptote \(y=c\) ein. Für \(x=-b\) gilt dann \(f(x)=a+c\).

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