Lineare Funktionen - So löst du eine Textaufgabe!
In diesem Lerntext schauen wir uns Beispielaufgaben zu linearen Funktionen an und wie du anhand von Textaufgaben eine Funktionsgleichung erstellst. Selbstverständlich geben wir zu jeder Aufgabe eine Lösung mit an.
Was ist eine lineare Funktion? - Definition
Eine Funktion stellt immer das Verhältnis zweier Variablen dar. Meist werden die zwei Variablen $x$ und $y$ genannt. Dieses Verhältnis kann dann durch eine Gleichung ausgedrückt und in einem Koordinatensystem eingezeichnet werden.
Lineare Funktionen beschreiben immer ein lineares Verhältnis zwischen zwei Variabeln.
Hinweis
$f(x) = \textcolor{red}{m}\cdot x + \textcolor{blue}{n}$
$\textcolor{red}{m : Steigung}$
$\textcolor{blue}{n : y-Achsenabschnitt}$
$x:$ unabhängige Variable
$f(x) = y:$ abhängige Variable
Beispiel für eine Textaufgabe - Taschengeld sparen
Beispiel
Aufgabe:
Sarah hat $100$€ zur Kommunion geschenkt bekommen und möchte das Geld sparen. Jeden Monat spart sie die Hälfte ihres Taschengeldes in einer Spardose. Sie bekommt im Monat $10$€ Taschengeld.
Stelle eine passende Funktion zu dem Sachverhalt auf, wobei die Variable die Zeit in Monaten sein soll.
Lösung:
Der Anfangswert beträgt $100€ \rightarrow A_0 = 100 $
Jeden Monat kommt die Hälfte von $10$€ dazu. Damit ist die Steigung $\rightarrow m=5$
Es ergibt sich folgende Gleichung:
$f(x) = 100 + 5 \cdot x$
Beispiel für eine Textaufgabe - Tropfender Wasserhahn
Aufgabe:
Familie Mayer ist für drei Wochen in den Urlaub gefahren. Dabei haben sie nicht gemerkt, dass der Wasserhahn in der Küche nicht ganz zugedreht war. Aus ihm tropfen gleichmäßig fünf Tropfen in der Minute. $100$ Tropfen ergeben ca. ein Wasserglas, also $0,2l$.
Erstelle eine Funktionsgleichung zu dem Sachverhalt, wobei die Variabel ($x$) die Zeit in Tagen sein soll. Rechne damit die Wassermenge in $l$ aus, die nach der dritten Woche aus dem Hahn getropft ist.
Lösung:
Vertiefung
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Zunächst müssen wir berechnen, wie viele Tropfen an einem Tag aus dem Hahn laufen:
Pro Minute $5$ Tropfen $\rightarrow$ pro Stunde $5 \cdot 60 = 300$ Tropfen $\rightarrow$ pro Tag $300 \cdot 24= 7.200$ Tropfen
Die Anzahl der Tropfen muss nun mit dem Dreisatz noch in $ml$ umgeformt werden:
$100 \rightarrow 0,2l$
$1 \rightarrow 0,002l$
$7200 \rightarrow 14,4l$
Daraus kann jetzt die Funktion erstellt werden:
$f(x) = 14,4 \cdot x$ Dabei sind $x$ die Tage und $f(x)$ die Wassermenge.
Drei Wochen haben 21 Tage, also setzten wir für $x$ den Wert 21 ein:
$f(21) = 14,4l \cdot 21 = 302,4l$
Damit sind in drei Wochen ca. $300l$ aus dem Hahn getropft.
Beispiel für eine Textaufgabe - Kosten pro gekaufter Kugel Eis
Aufgabe:
Frau Schuhmann hat ihre Schulklasse zum Eisessen eingeladen. Eine Kugel Eis kostet $0,90$ € und die Klasse besteht aus $25$ Kindern. Nun überlegt Frau Schuhmann, wie viele Kugeln Eis jedes Kind essen darf, wenn sie höchstens $40$€ ausgeben möchte.
Erstelle die lineare Funktion zu dem Sachverhalt und berechne mit der Funktion, wie viele Kugeln Eis jeder Schüler essen darf.
Lösung:
Vertiefung
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Funktion: $f(x) = 0,9\cdot x$
$0,9$ ist die Änderungsrate, $x$ ist die Variable, die die Anzahl der Kugeln widerspiegelt und der $y$-Wert sind die Gesamtkosten.
Setzen wir $40$€ als Gesamtkosten in die Funktion ein und lösen nach $x$ auf:
$f(x) = 40 = 0,9 \cdot x$ $|:0,9$
$\frac{40}{0,9}= 44,44= x$
Von $40$€ kann Frau Schuhmann maximal $44$ Kugeln kaufen. Da die Klasse aus $25$ Schülern besteht, teilen wir durch $25$.
$\frac{44}{25}= 1,76$
Wenn jeder Schüler gleich viele Kugeln bekommen soll, darf jeder Schüler nur eine Kugel essen.
Nun haben wir uns drei Textaufgaben angeschaut. Mit den Übungsaufgaben kannst du dich weiter mit dem Thema vertraut machen. Viel Erfolg dabei!
Video: Simon Wirth
Text: Chantal Rölle
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