Funktionenscharen (Parameterfunktionen)


In diesem Abschnitt geht es um Funktionenscharen (auch Funktionsscharen, Kurvenscharen oder Parameterfunktionen genannt). Unter einer Funktionenschar fasst man verschiedene Funktionen eines bestimmten "Bauprinzips" zusammen; es sind Funktionen, die sich durch Abwandlung eines sogenannten Scharparameters in andere Funktionen überführen lassen. Im ersten Video wird an einigen Beispielen gezeigt, was damit gemeint ist; in den danach folgenden Videos werden dann typische Aufgabentypen zu Funktionenscharen behandelt.


Einführung in Funktionenscharen


Bevor wir in die Details gehen, klären wir zunächst, was man unter einer Funktionenschar versteht. Du lernst, wie der Scharparameter den Funktionsverlauf verändert und wie man das „Bauprinzip“ einer Schar erkennt.


Thumbnail
(1.) Was sind Funktionenscharen?
m13v0332 In diesem Einstiegsvideo wird anhand von Beispielen erklärt, was Funktionenscharen sind. Schau dir danach doch das zugehörige Übungsvideo m13v0450 an. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
a b c

Thumbnail
Funktionenscharen: Einfluss des Parameters auf Verlauf des Graphen
m13v0450 Eine kleine Übungsaufgabe, mit der du überprüfen kannst, ob du das Konzept der Funktionenschar verstanden hast. Die Graphen von einigen Vertretern einer Funktionenschar sind gegeben, und du sollst dich nun fragen: (1) Was ist das zugrundeliegende "Bauprinzip" der Funktionenschar? und (2) Wie lässt dieses Bauprinzip durch eine parameterhaltige Funktionsgleichung ausdrücken? | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
a b c d e

Geradenscharen – ein erster Spezialfall


Geraden sind besonders gut geeignet, um das Prinzip von Scharen anschaulich zu machen. Hier lernst du, wie man Gleichungen von Geradenscharen aufstellt und wie man gemeinsame Punkte berechnet.


Thumbnail
Gleichung einer Geradenschar aufstellen
m13v0820 In dieser Aufgabe sollen die Gleichungen von Geradenscharen erstellt werden, die bestimmte Bedingungen erfüllen. Dies beinhaltet die Bestimmung von Geraden, die parallel zu den Koordinatenachsen verlaufen, durch einen gegebenen Punkt verlaufen, senkrecht zu einer gegebenen Geraden stehen oder Geraden, deren Koordinatenachsenabschnitte eine bestimmte Summe ergeben. Die Aufgaben fördern das Verständnis von Geradengleichungen als Scharen mit einem Parameter und deren geometrische Interpretation. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
a b c d e

Thumbnail
Gemeinsamen Punkt einer Geradenschar bestimmen
m13v0818 Bei dieser Aufgabe geht es darum, den gemeinsamen Punkt einer Geradenschar zu bestimmen. Es sollen dabei zwei verschiedene Methoden verwendet werden, deren Vorgehensweise in der Aufgabenstellung erläutert wird. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
a b

Kurvendiskussion von Funktionenscharen


Untersuchungen von Funktionenscharen laufen im Prinzip wie bei normalen Funktionen ab – nur dass die Ergebnisse oft vom Parameter abhängen. Wichtige Begriffe wie Ortskurven und gemeinsame Punkte spielen hier eine zentrale Rolle.


Allgemeine Kurvendiskussion


Thumbnail
(2.) Kurvendiskussion von Funktionenscharen
m13v0333 Untersuchungen von Funktionenscharen laufen im Prinzip genauso ab wie die Funktionsuntersuchungen bei "gewöhnlichen" Funktionen. Die Funktionsparameter werden dabei wie "feste Zahlen" (also nicht als Variablen) betrachtet. Dadurch kann es sich ergeben, dass sich die Koordinaten kritischer Punkte in Abhängigkeit des Parmeters ergeben. Im Video wird dies an einem Beispiel gezeigt; hier werden Nullstellen, Extrempunkte und Wendepunkte ermittelt. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download

Ortskurven


Thumbnail
(3) Ortskurve (eines Extrem- oder Wendepunktes) einer Funktionenschar bestimmen
m13v0338 Wir hatten im vorigen Video ja schon gesehen, dass sich die Koordinaten von kritischen Punkten (Nullstellen, Extrem- und Wendepunkte) in Abhängigkeit des Parameters verändern können. Man kann sagen, dass diese Punkte "herumwandern", so wie man den Wert des Parameters verändert. Unter einer Ortskurve versteht man den Graphen, der den "Wanderungsverlauf" des kritischen Punktes beschreibt. Im Video wird genau erklärt, wie die Ortskurve rechnerisch bestimmt wird. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download

Thumbnail
Funktionenscharen: Ortskurve der Wendepunkte bestimmen
m13v0601 Bei dieser Aufgabe sollst du die Funktionsgleichung der Ortskurve der Wendepunkte bestimmen. Außerdem geht es um den Zusammenhang zwischen der Steigung der Wendetangenten in Abhängigkeit des Parameters. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
a b

Gemeinsame Punkte


Thumbnail
(4) gemeinsame Punkte einer Funktionenschar bestimmen
m13v0339 Die Graphen von Funktionenscharen sehen ja in Abhängigkeit des Parameterwertes unterschiedlich aus. Es kann aber auch vorkommen, dass einige Punkte stationär, also für jede Funktion der Schar immer gleich bleiben. Dies sind gemeinsame Punkte einer Funktionenschar. In diesem Video wird gezeigt, wie man diese rechnerisch bestimmt. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download

Parameter bestimmen


Ein sehr häufiger Aufgabentyp: Es ist eine Funktionenschar gegeben, und man sucht denjenigen Parameterwert, der bestimmte Eigenschaften erfüllt (z. B. besondere Punkte, Anzahl von Nullstellen, bestimmtes Steigungsverhalten).


Grundlagen und einfache Übungsaufgaben


Thumbnail
(5) Parameter einer Funktionenschar bestimmen
m13v0340 Ein häufiger Aufgabentyp besteht darin, eine Funktionenschar zu analysieren und diejenige Funktion zu bestimmen, die bestimmte vorgegebene Eigenschaften erfüllt. Dabei wird nach dem Parameterwert gesucht, der diesen besonderen Vertreter der Schar bestimmt. Dieses Video zeigt eine Beispielaufgabe dazu. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
a b c

Thumbnail
Funktionenscharen: Parameter bestimmen (Übung)
m13v0341 In diesem Übungsvideo soll man den Parameter einer Funktionenschar so bestimmen, dass die resultierende Funktion eine bestimmte vorgegebene Eigenschaft erfüllt. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download Musterlösung auf Patreon
a b c

Parameter im Zusammenhang mit Änderungsraten und Ableitungen


Thumbnail
Funktionenscharen, Parameter gesucht, mittlere und momentane Änderungsrate
m13v0434 Eine weitere Aufgabe vom Typ "Parameter gesucht". Hier musst du dich daran erinnern, was der Unterschied zwischen mittlerer und momentaner Änderungsrate ist. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download Musterlösung auf Patreon
0

Thumbnail
Funktionenscharen: Parameter bestimmen im Zusammenhang mit Steigung, Monotonie und Krümmung
m13v0454 Und noch eine Aufgabe von Typ "Parameter gesucht". Bei dieser Aufgabe musst du deine Kenntnisse über den Zusammenhang von Funktionseigenschaften und Ableitungen mit ins Spiel bringen... | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
a b c

Anzahl und Lage von besonderen Punkten


Thumbnail
Funktionenscharen: Anzahl der Extremstellen in Abhängigkeit vom Parameter
m13v0455 Die einzelnen Funktionen einer Schar können sich in ihren Eigenschaften deutlich unterscheiden. Zum Beispiel können manche Vertreter Extrem- und Wendepunkt haben, andere aber nicht. Bei dieser Aufgabe soll untersucht werden, welche Werte ein Parameter annehmen muss, damit Extrempunkte existieren können. Ein beliebter Aufgabentyp ? auf jeden Fall im Leistungskurs. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
a b

Thumbnail
Funktionenscharen: Parameter so bestimmen, dass die Funktionen einen Sattelpunkt hat
m13v0458 Und wieder wird ein ganz bestimmter Vertreter einer Funktionenschar gesucht. Hier soll der Paramaterwert so bestimmt werden, dass der entsprechende Funktionsgraph einen Sattelpunkt besitzt; auch die Koordinaten dieses Sattelpunktes sind zu ermitteln. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download Musterlösung auf Patreon
0

Thumbnail
Für welche Parameterwerte hat die kubische Funktionenschar drei Nullstellen?
m13v0823 In dieser Aufgabe untersuchst du eine kubische Funktionenschar und bestimmst, für welche Werte von k der Graph drei Nullstellen besitzt. Dazu analysierst du, wie der Scharparameter den Funktionsverlauf beeinflusst, und berechnest die Extrempunkte. Welche Bedingungen muss der Graph erfüllen, damit drei Nullstellen entstehen? | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
0

Gehört eine Funktion zur Schar?


Manchmal ist zu prüfen, ob eine konkrete Funktion Mitglied einer Funktionenschar ist. Hierbei spielt der Koeffizientenvergleich eine wichtige Rolle.


Thumbnail
Koeffizientenvergleich - Gehört eine Funktion zur Funktionenschar?
m13v0488 Ist eine angegebene Funktion Mitglied einer Funktionenschar? Wie man das mittels Koeffizientenvergleich überprüfen kann, wird in diesem Video gezeigt. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download Musterlösung auf Patreon
a b

Thumbnail
Quadratische Funktion als Funktionenschar - zwei Parameter sind gesucht... (u.a. Koeffizientenvergleich)
m13v0635 Dies ist eine Aufgabe zu Funktionenscharen, bei denen zwei Parameter gefunden werden müssen: zum einen den Scharparameter a, der in der Funktionsgleichung vorkommt. Des Weiteren hat man eine Angabe über Nullstellen in Abhängigkeit eines weiteren Parameters k. Die Methode, mit der man beides zusammenbringt, ist der Koeffizientenvergleich. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download Musterlösung auf Patreon
0

Steckbriefaufgaben mit Scharen


Die bekannten Steckbriefaufgaben gibt es auch in Varianten mit Funktionenscharen. Dabei wird zunächst eine allgemeine Schar beschrieben, und durch zusätzliche Bedingungen kann man die Parameter auf eine konkrete Funktion eingrenzen.


Thumbnail
Gleichung einer Funktionenschar aufstellen (1) - Typ Steckbriefaufgabe
m13v0627 Eine Steckbriefaufgabe für ganzrationale Funktionen, nur dass die geforderten Eigenschaften nicht für eine spezifische Funktion reichen, sondern nur für eine Funktionenschar − und diese sollst du bestimmen. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
0

Thumbnail
Gleichung einer Funktionenschar aufstellen (2) - Typ Steckbriefaufgabe
m13v0628 Eine weitere Steckbriefaufgabe für ganzrationale Funktionen, bei denen die gegebenen Eigenschaften eine Funktionenschar, aber keine spezifische Funktion definieren. Eine ähnliche Aufgabe findest du unter der Aufruf-ID m13v0627. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
0

Thumbnail
Steckbriefaufgabe für Funktionenscharen
m13v0779 Bei dieser Aufgabe wird die Beschreibung einer Funktion schrittweise präzisiert. Zunächst handelt es sich um eine Steckbriefaufgabe für eine Funktionenschar, da alle Funktionen der allgemeinen Beschreibung genügen. Durch das Hinzufügen weiterer Bedingungen wird die Aufgabe schließlich zu einer Steckbriefaufgabe für eine spezifische Funktion. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
a b c

Komplexere und Abi-nahe Aufgaben


Thumbnail
Funktionenscharen - Ableitung und Extrema (so ähnlich im Abi gesehen)
m13v0640 Eine weitere Aufgabe, die Aspekte einer Kurvendiskussion von Funktionenscharen beinhaltet. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download Musterlösung auf Patreon
a b c

Thumbnail
Funktionenscharen: Besondere Eigenschaften nachweisen (So ähnlich im Abi gesehen)
m13v0571 Bei dieser Aufgabe sollst du besondere Eigenschaften einer Funktionenschar nachweisen: zum einen ist zu zeigen, dass ein gegebener Punkt ein stationärer Punkt ist, durch den alle Graphen einer Funktionenschar gehen. Dieser und ein weiterer Fixpunkt der Funktionenschar definieren eine Sekante. Im zweiten Teil sollst du zeigen, dass alle Tangenten, die parallel zu dieser Sekanten verlaufen Berührpunkte haben, welche alle dieselbe x-Koordinate haben. Hier werden also viele Kompetenzen zum Wissen über Funktionseigenschaften abgedeckt. Dies ist ein Video aus der Serie So ähnlich im Abi gesehen. | auf teilen
Arbeitsblatt zum Download
a b