Funktionen - Fachbereich 4: HTW Berlin
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1<br />
Wirtschaftsmathematik I Wintersemester 2012/13<br />
<strong>Funktionen</strong><br />
Darstellung<br />
1. Gegeben ist die folgende tabellarische Darstellung einer Funktion:<br />
Tag Umsatz<br />
Montag 350<br />
Dienstag 550<br />
Mittwoch 430<br />
Donnerstag 370<br />
Freitag 290<br />
Samstag 300<br />
a) Zeichnen Sie den Graph der Funktion.<br />
b) Geben Sie ein Pfeildiagramm für die Funktion an.<br />
2. Zeichnen Sie die Graphen der folgenden <strong>Funktionen</strong>:<br />
a) f ( x ) = 2 x 2<br />
b) f ( x ) = x 2 + 2<br />
c) y = 1.5 x 2 + x − 2<br />
d) y = − 0.5 x 2 + x + 1<br />
e) f ( x ) = 1<br />
x<br />
Aufgaben Blatt 3<br />
© Wolfgang Hebold
f) f ( x ) = 1<br />
x 2 −x<br />
2<br />
3. Ermitteln Sie den Zusammenhang zwischen Ergebnis eines Würfelwurfs, also den Augenzahlen,<br />
und der Wahrscheinlichkeit, dass dieses Ergebnis erscheint.<br />
a) Stellen Sie diesen Zusammenhang tabellarisch, graphisch und analytisch dar.<br />
b) Zeichen Sie ein Pfeildiagramm.<br />
4. Gegeben sei der folgende Zensurenspiegel:<br />
1 2 3 4 5 6<br />
3 5 9 6 3 -<br />
a) Stellen Sie den Zusammenhang zwischen der Note und der Zahl der Schüler, die die<br />
entsprechende Note geschrieben haben graphisch und analytisch dar.<br />
b) Zeichen Sie ein Pfeildiagramm.<br />
5. Angenommen ein Konto mit einem Stand von K0 wird mit 10% jährlich verzinst. Für K0 können Sie<br />
einen beliebigen festen Wert nehmen.<br />
a) Stellen Sie den Kontostand über die nächsten 10 Jahre in Abhängigkeit der Jahre dar, wenn<br />
linear, diskret und stetig verzinst wird. Zur Darstellung nehmen Sie:<br />
i) ein Pfeildiagramm<br />
ii) eine Formel<br />
iii) eine Graphik<br />
iv) eine Tabelle<br />
6. Angenommen ein Konto mit dem Stand K0 wird mit 5% jährlich verzinst. Für K0 können Sie einen<br />
beliebigen festen Wert nehmen.<br />
a) Stellen Sie den Kontostand des nächsten Jahres in Abhängigkeit der Monate dar, wenn am<br />
Ende jeden Monats der entsprechende Anteil der Jahreszinsen auf das Konto eingezahlt<br />
wird. Zur Darstellung nehmen Sie:
i) ein Pfeildiagramm<br />
ii) die algebraische Schreibweise<br />
iii) eine Graphik<br />
iv) eine Tabelle<br />
v)<br />
3<br />
7. Angenommen ein Konto wird mit 5% jährlich verzinst. Stellen Sie analytisch, graphisch und<br />
tabellarisch den Kontostand in Abhängigkeit der Tage dar, wenn am Ende jedes Tages der<br />
entsprechende Anteil der Jahreszinsen auf das Konto eingezahlt wird. Für den Kontostand<br />
nehmen Sie einen beliebigen festen Wert oder eine Variable.<br />
8. Angenommen ein Konto wird mit 10% jährlich verzinst. Stellen Sie analytisch, graphisch und<br />
tabellarisch den Kontostand am Ende des Jahres in Abhängigkeit von der Anzahl der zeitlichen<br />
Unterteilungen, in der das Geld wieder eingezahlt werden kann, dar. Für den Kontostand nehmen<br />
Sie einen beliebigen festen Wert oder eine Variable.<br />
Beispiel:<br />
Wenn die Zinsen jeden Monat eingezahlt werden können, ergibt sich eine Unterteilung von 12.<br />
Bei einer täglichen Einzahlung eine Unterteilung von 365. Der Grad der Unterteilung geht also<br />
gegen unendlich, m.a.W. die Zeitintervalle werden immer kleiner. Negative und Werte kleiner 1<br />
sind nicht sinnvoll.<br />
9. Erläutern Sie mit Hilfe von Funktionsverläufen den Begriff des Grenznutzens.<br />
10. Ein Unternehmen hat eine Kosten- und eine Umsatzfunktion für die letzten 5 Jahre erstellt.<br />
Skizzieren Sie beide <strong>Funktionen</strong> und die entsprechende Gewinnfunktion graphisch. Es geht also<br />
ausdrücklich nicht um einzelne Zahlwerte, sondern um den groben Zusammenhang.<br />
11. Ein Unternehmen, das ein Produkt P produziert, hat die Kostenfunktion:<br />
K ( p ) = 0.2 p 3 - 5 p 2 + 1000 p + 12000<br />
Die über einen bestimmten Zeitraum produzierte Menge von Produkten betragen:<br />
Jahr Menge<br />
2001 50
2002 55<br />
2003 60<br />
2004 65<br />
2005 75<br />
2006 82<br />
2007 90<br />
2008 70<br />
4<br />
a) Bestimmen Sie die Kosten und die absolute und relative Kostensteigerung pro Jahr für die<br />
Werte aus der angegebenen Tabelle und stellen Sie den Zusammenhang zwischen Jahr und<br />
Kosten bzw. Kostensteigerung graphisch dar.<br />
12. Um einen Würfel auf Korrektheit zu überprüfen, wurde eine Testreihe mit 2000 Würfen<br />
durchgeführt. Dabei ergaben sich folgende Häufigkeiten:<br />
Augenzahl: 1 2 3 4 5 6<br />
Häufigkeit: 339 310 311 367 332 341<br />
a) Stellen Sie in einem Pfeildiagramm die Gesamtzahl aller Würfe mit einer bestimmten<br />
Augenzahl in Abhängigkeit zur Augenzahl dar. (Absolute Häufigkeit H ( x ))<br />
b) Stellen Sie in einer Tabelle das Verhältnis der Augenzahl zur Gesamtzahl aller Würfe mit<br />
dieser Augenzahl in Abhängigkeit zur Augenzahl dar (Relative Häufigkeit h ( x )).<br />
c) Stellen Sie die folgende Funktion (Summe der Häufigkeiten) mit Hilfe der obigen Tabelle<br />
graphisch dar. x steht für den numerischen Wert der Augenzahl. F ( x ) ist die Funktion aus<br />
a):<br />
F (x−1)+H(x) : x≥2<br />
F (x) = { H(x) : x=1<br />
13. Stellen Sie die Werte der Zahlenfolge:<br />
a n= {<br />
an−1 +an−2 :n>2<br />
1 :n=2<br />
1 :n=1<br />
a) als Funktion von 0 < n ≤ 10 graphisch dar.
14. Zeichen Sie die Graphen der folgenden <strong>Funktionen</strong>:<br />
2<br />
x<br />
a) f (x)=e<br />
b) f ( x ) = ln ( x + 1 )<br />
c) f (x)=e −x3<br />
(−x )2<br />
d) f ( x)=e<br />
e) f ( x ) = ln ( x − 1 )<br />
−(−x )3<br />
f) f (x)=e<br />
5<br />
15. Auf einem Schachbrett werden auf dem Feld A1 ein Reiskorn, auf dem Feld B1 zwei, auf dem Feld<br />
C1 vier, d.h. jeweils doppelt so viele Reiskörner gelegt, wie auf das vorhergehende Feld und das<br />
bis zum Feld H8.<br />
a) Beschreiben Sie den funktionalen Zusammenhang graphisch.<br />
b) Geben Sie eine Funktion an, die den Zusammenhang analytisch beschreibt.<br />
c) Wieviele Reiskörner befinden sich auf dem letzten Feld, also dem Feld H8.<br />
d) Berechnen Sie die Ableitung der Funktion.<br />
a)<br />
b) f(x) = 2 x−1<br />
c) 2 63<br />
d) f ' ( x ) = ln 2 ⋅ 2 x−1<br />
16. Es sind die Mengen A = { 1, 2, 3, 4 } und B = { 1, 2, 3, 4 } gegeben.<br />
a) Geben Sie ein Beispiel für eine injektive Funktion A → B an und stellen Sie sie graphisch dar.<br />
(Anm: Es geht nur um irgendeine Zuordnung von A auf A. Denken Sie sich also eine aus. Sie<br />
müssen aber die Menge A als Definitions- und Wertebereich verwenden und die Funktion<br />
muss injektiv sein.)
6<br />
b) Geben Sie ein Beispiel für eine surjektive Funktion A → B an und stellen Sie sie als<br />
Pfeildiagramm dar.<br />
c) Geben Sie ein Beispiel für eine bijektive Funktion A → B an und stellen Sie sie tabellarisch<br />
dar.<br />
d) Wie müssen die Mengen A und B verändert werden, damit keine injektive Funktion mehr<br />
definiert werden kann? Es müssen nicht beide Mengen verändert werden.<br />
e) Wie müssen die Mengen A und B verändert werden, damit keine surjektive Funktion mehr<br />
definiert werden kann? Es müssen nicht beide Mengen verändert werden.<br />
17. Die Zinseszinsformel lautet: Kn = K0 q n .<br />
Zeichnen Sie die Graphen der folgenden <strong>Funktionen</strong>:<br />
a) f : ℝ → ℝ : f ( x ) = x q n ; n = 5, q = 1.1, x ∈ { 0.0, 1.0, 1.5, 3.0 }<br />
b) g : ℝ + → ℝ : g ( x ) = K0 x n ; n = 3, K0 = 5, x ∈ { 0.5, 1.0, 1.5 }<br />
c) h : ℕ → ℝ : h ( x ) = K0 q x ; q = 1.2, K0 = 3, x ∈ { 0, 1, 3, 5 }<br />
d) Worin unterscheiden sich die Werteverläufe der drei <strong>Funktionen</strong> f, g und h aus a) - e)<br />
grundlegend, d.h. worin unterscheiden sie sich, wenn man die konkreten Zahlwerte nicht zur<br />
Unterscheidung heranzieht, sondern nur die ungefähren Funktionsverläufe?<br />
e) Stellen Sie die Zinseszinsformel so um, dass die Zinsperiode n eine Funktion der Werte von<br />
K0, Kn und p wird.<br />
f) Zeichnen Sie die Graphen der drei <strong>Funktionen</strong>, die die Zinsperiode n in Abhängigkeit K0, Kn<br />
bzw. p zeigen. Für die freien Variablen nehmen Sie beliebige Werte.