Lineare Funktion
Eine lineare Funktion wird in dieser Form geschrieben:
$$ \large f(x)=a \cdot x + b $$
Wenn eine lineare Funktion als Grafik gezeichnet wird, ist sie immer eine gerade Linie.
Die Grafik kann steigend, fallend oder waagerecht sein, je nach \( \large a\), und \( \large b\) gibt an, wo sie die y Achse schneidet
Steigung und Achsenabschnitt
\( \large a\) wird die Steigung genannt:
- Wenn \( \large a > 0\) ist die Linie steigend von links nach rechts
- Wenn \( \large a < 0\) ist die Linie fallend von links nach rechts
- Wenn \( \large a = 0\) ist die Linie waagerecht, weil egal welches \(\large x\) ist, \(\large y\) bleibt immer gleich.
\( \large b\) gibt an, dass die Linie die y Achse im Punkt \((0,b)\) schneidet
Wenn wir diese Funktion betrachten:
$$ \large y=2x+5 $$
Dann sehen wir, dass es eine steigende Linie ist, weil \(\large a=2\).
Wir sehen auch, dass sie die y Achse bei \((0,5)\) schneidet, weil \(\large b=5\).
Beispiel
Wir probieren die Funktion: \( \large y=2x+5 \)
Die Koordinaten werden in die Wertetabelle unten eingetragen und dann in das Koordinatensystem, sodass die Grafik gezeichnet werden kann:
\(\large x\) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
\(\large y\) | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 |
Die Funktionsgleichung aus zwei Koordinaten bestimmen
Wenn wir die Koordinaten \((2,9)\) und \((4,13)\) haben, ist es möglich \(\large a\) und \(\large b\) auf folgende Weise zu finden:
$$ \large a = \frac{y_2-y_1}{x_2-x_1} \Leftrightarrow $$
$$ \large a = \frac{13-9}{4-2} \Leftrightarrow $$
$$ \large a = \frac{4}{2} \Leftrightarrow $$
$$ \large a = 2 $$
Wenn wir \(\large a\) gefunden haben, können wir auch \(\large b\) mit einer dieser beiden Formeln finden. (Es ist egal welche man benutzt)
$$ \large b = y_1 - a \cdot x_1 $$
$$ \large b = y_2 - a \cdot x_2 $$
Wir benutzen die erste:
$$ \large b = 9 - 2 \cdot 2 \Leftrightarrow $$
$$ \large b = 9 - 4 \Leftrightarrow $$
$$ \large b = 5 $$
Die Funktionsgleichung für die Koordinaten \((2,9)\) und \((4,13)\) ist also:
$$ \large y = ax + b $$
$$ \large y = 2x + 5 $$