Mathematik Abitur
Funktionen mit der Gleichung y = f(x) = mx
Weg-Zeit-DiagrammSteigende GeradeFallende Geradey = 2,5xy = 0,75xy = - 2xy = - 0,5xAnstiegsdreieckFunktionen
Wenn sich eine Schildkröte mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit von fortbewegt, so besteht zwischen zurückgelegtem Weg und verflossener Zeit ein spezieller funktionaler Zusammenhang: Es handelt sich um eine direkte Proportionalität mit dem Proportionalitätsfaktor . Mittels der Gleichung lässt sich der Weg berechnen, den die Schildkröte in der Zeit t (gemessen in Minuten) zurückgelegt hat.

Zeit t in min
0
1
2
3
...
Weg s in m
0
1,5
3
4,5
...

Jeder direkt proportionale Zusammenhang zwischen zwei Größen y und x kann durch eine spezielle lineare Funktion mit der Gleichung y = f(x) = mx (m 0) beschrieben werden. Solche Funktionen haben folgende Eigenschaften:

Die Zahl m heißt dabei der Anstieg der Funktion f. Er gibt das Verhältnis einander zugeordneter Werte aus Definitions- und Wertebereich an.

Anschaulich betrachtet, kann man sagen: Wenn x um 1 vergrößert wird, so verändert sich y um m.
Ist dabei m > 0, so wachsen die Funktionswerte an - die Gerade steigt.
Ist dagegen m < 0, so fallen die Funktionswerte wie auch die Gerade.

Um den Graphen einer linearen Funktion mit y = mx zu zeichnen, werden nur zwei Punkte benötigt. Als ein Punkt kann z.B. immer der Koordinatenursprung gewählt werden.
Einen zweiten Punkt erhält man, indem man

Beispiel 1: Koordinaten mittels Funktionsgleichung berechnen

    y = 2,5 x
Für x = 2: y = 2,5 · 2
    y = 5
    P (2; 5 )





Beispiel 2: Koordinaten mittels Anstieg bestimmen

  y = x  
  m = Wenn x um 1 wächst, so wächst y um oder wenn x um 4 wächst, wächst y um 3.
     
    P (4; 3 )

Beispiel 3:
y = - 2x
   
Für
  x = 1:
  y = - 2 · 1
      y = - 2
      (1; - 2)
Oder:
     
Für
  x = - :   y = - 2 · (- )
      y = 1
      (- ; 1)

Beispiel 4:
y = - x
 
m = -

Wenn x um 1 wächst, so fällt y um , bzw.
wenn x um 2 wächst, so fällt y um 1.

Oder:
  Wenn x um 2 fällt, so wächst y um 1.


Das eingezeichnete rechtwinklige Dreieck nennt man Anstiegsdreieck (Steigungsdreick). Anstiegsdreiecke kann man in beliebiger Größe und an beliebiger Stelle zeichnen sowie entlang des Graphen verschieben.

Durch die Gleichung y = f(x) = mx wird eine ganze Schar von Funktionen beschrieben, die sich nur im Anstieg m unterscheiden. Die Zahl m wird ein Parameter der Funktionsschar y = mx genannt. Zu der Funktionsschar gehört eine Geradenschar, deren einzelnen Elemente für m > 0 wachsen (steigen) und für m < 0 fallen.
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