Funktionaler Zusammenhang · etwa 20 Min

Exponentialfunktionen

Exponentielles Wachstum multipliziert in gleichen Schritten mit demselben Faktor. Lineares Wachstum addiert immer dieselbe Zahl. Der Wachstumsfaktor q hängt am Prozentsatz.

Merksatz

Zunahme um p Prozent: q = 1 + p/100. Abnahme um p Prozent: q = 1 − p/100. f(t) = a · q hoch t.

Formeln

Wachstum und Abnahme

f (t) = a \cdot q^{t}

$a$: Anfangswert
$q$: Wachstumsfaktor
$t$: Anzahl der Schritte

Faktor bei Zuwachs

q = 1 + \frac{p}{100}

Faktor bei Abnahme

q = 1 - \frac{p}{100}

Beispiel

200 € wachsen jedes Jahr mit dem Faktor 1,1. Wie viel ist nach 2 Jahren da?

Nach einem Jahr: 200 · 1,1 = 220.
Nach zwei Jahren: 220 · 1,1 = 242.

242 €.

Üben

Dezimalzahlen mit Komma, Brüche als 3/4. Die Einheit steht schon daneben, du tippst nur die Zahl.

Aufgabe 1

200 € wachsen jedes Jahr mit Faktor 1,1. Bestand nach 2 Jahren, in Euro?

Aufgabe 2

Wachstum um 5 % pro Schritt. Wie groß ist der Faktor q?

Aufgabe 3

1 000 Bakterien verdoppeln sich jede Stunde. Wie viele sind es nach 3 Stunden?

Aufgabe 4

80 nimmt jedes Jahr um 10 % ab. Wert nach einem Jahr?

Aufgabe 5

a = 50 und q = 2. Wie groß ist f(4) = a · q⁴?

Klasse 5

Summe einer Liste

Daten und Diagramme

Summe = alle Anzahlen zusammenz a ¨ hlen

Damit vergleichst du, welche Gruppe größer ist und wie groß der Unterschied ist.

Runden

Natürliche Zahlen

Ziffer rechts \geq 5 \Rightarrow aufrunden

$\geq 5$: die Stelle wird um 1 größer, rechts davon stehen Nullen

Kommutativgesetz

Addieren und Subtrahieren

a + b = b + a

$a, b$: beliebige Zahlen

Gilt für die Addition, nicht für die Subtraktion.

Klammer

Addieren und Subtrahieren

(a - b) + c

Zuerst a − b, danach plus c.

Potenz

Multiplizieren und Dividieren

a^{n} = a \cdot a \cdot \dots \cdot a

$a$: Grundzahl
$n$: wie oft a als Faktor vorkommt

Quadrat

Multiplizieren und Dividieren

a^{2} = a \cdot a

Punkt vor Strich

Multiplizieren und Dividieren

a + b \cdot c = a + (b \cdot c)

Rechteck, Umfang

Geometrie der Ebene

U = 2 \cdot (a + b)

$a, b$: Seitenlängen

Rechteck, Flächeninhalt

Geometrie der Ebene

A = a \cdot b

Quadrat

Geometrie der Ebene

U = 4 a, A = a^{2}

Längen

Größen und Sachrechnen

1 km = 1000 m, 1 m = 100 cm, 1 cm = 10 mm

Zeit und Masse

Größen und Sachrechnen

1 h = 60 min, 1 min = 60 s, 1 kg = 1000 g

Maßstab

Größen und Sachrechnen

1 : n

$n$: 1 cm in der Zeichnung sind n cm in Wirklichkeit

Klasse 6

Teilbar durch 2

Teilbarkeit

letzte Ziffer gerade

Teilbar durch 5

Teilbarkeit

letzte Ziffer 0 oder 5

Teilbar durch 10

Teilbarkeit

letzte Ziffer 0

Teilbar durch 3 oder 9

Teilbarkeit

Quersumme durch 3 bzw. 9 teilbar

Erweitern

Brüche

\frac{a}{b} = \frac{a \cdot k}{b \cdot k}

$k$: natürliche Zahl, nicht 0

Kürzen

Brüche

\frac{a}{b} = \frac{a : k}{b : k}

Gemischte Zahl

Brüche

g \frac{k}{n} = \frac{g \cdot n + k}{n}

Gleichnamig addieren

Rechnen mit Brüchen

\frac{a}{b} + \frac{c}{b} = \frac{a + c}{b}

Multiplizieren

Rechnen mit Brüchen

\frac{a}{b} \cdot \frac{c}{d} = \frac{a \cdot c}{b \cdot d}

Dividieren

Rechnen mit Brüchen

\frac{a}{b} : \frac{c}{d} = \frac{a}{b} \cdot \frac{d}{c}

Zehntel und Hundertstel

Dezimalzahlen

\frac{1}{10} = 0, 1, \frac{1}{100} = 0, 01

Vertraute Brüche

Dezimalzahlen

\frac{1}{2} = 0, 5, \frac{1}{4} = 0, 25, \frac{3}{4} = 0, 75

Winkelarten

Flächen und Winkel

spitz < 9 0^{\circ} < stumpf < 18 0^{\circ}

Nebenwinkel

Flächen und Winkel

α + β = 18 0^{\circ}

Rechteck

Flächen und Winkel

U = 2 (a + b), A = a \cdot b

Quader

Quader und Würfel

V = a \cdot b \cdot c, O = 2 (ab + a c + b c)

$a, b, c$: Kantenlängen

Würfel

Quader und Würfel

V = a^{3}, O = 6 a^{2}

Klasse 7

Proportional

Zuordnungen und Dreisatz

y = k \cdot x, k = \frac{y}{x}

$k$: Proportionalitätsfaktor

Antiproportional

Zuordnungen und Dreisatz

x \cdot y = k

Prozentwert

Prozentrechnung

W = G \cdot \frac{p}{100}

$G$: Grundwert, das Ganze
$p$: Prozentsatz
$W$: Prozentwert

Prozentsatz

Prozentrechnung

p = \frac{W}{G} \cdot 100

Grundwert

Prozentrechnung

G = \frac{W}{p} \cdot 100

Summe mit einer negativen Zahl

Rationale Zahlen

a + (- b) = a - b

Vorzeichen mal

Rationale Zahlen

(- a) \cdot (- b) = a \cdot b, (- a) \cdot b = - (a \cdot b)

Gleichartige Terme

Terme und Gleichungen

3 x + 2 x = 5 x

Distributivgesetz

Terme und Gleichungen

a (b + c) = ab + a c

Einfache Gleichung

Terme und Gleichungen

x + a = b \Rightarrow x = b - a

Winkelsumme im Dreieck

Winkel und Dreiecke

α + β + γ = 18 0^{\circ}

Nebenwinkel

Winkel und Dreiecke

α + β = 18 0^{\circ}

Scheitelwinkel

Winkel und Dreiecke

Scheitelwinkel sind gleich groß

Relative Häufigkeit

Daten und Zufall

h (E) = \frac{H ( E )}{n}

$H (E)$: absolute Häufigkeit
$n$: Anzahl aller Versuche

Laplace

Daten und Zufall

P (E) = \frac{∣ E ∣}{∣Ω∣}

$∣ E ∣$: günstige Ergebnisse
$∣Ω∣$: alle möglichen Ergebnisse

Klasse 8

Erste binomische Formel

Terme und binomische Formeln

(a + b)^{2} = a^{2} + 2 ab + b^{2}

Zweite binomische Formel

Terme und binomische Formeln

(a - b)^{2} = a^{2} - 2 ab + b^{2}

Dritte binomische Formel

Terme und binomische Formeln

(a + b) (a - b) = a^{2} - b^{2}

Grundform

Lineare Gleichungen

a x + b = c \Rightarrow x = \frac{c - b}{a}

$a$: nicht 0

Lineare Funktion

Lineare Funktionen

f (x) = m x + b

$m$: Steigung
$b$: y-Achsenabschnitt

Steigung durch zwei Punkte

Lineare Funktionen

m = \frac{y _{2} - y _{1}}{x _{2} - x _{1}}

Nullstelle

Lineare Funktionen

x = - \frac{b}{m}

Dreieck

Flächeninhalt von Vielecken

A = \frac{g \cdot h}{2}

Parallelogramm

Flächeninhalt von Vielecken

A = g \cdot h

Trapez

Flächeninhalt von Vielecken

A = \frac{a + c}{2} \cdot h

$a, c$: die beiden parallelen Seiten

Raute über die Diagonalen

Flächeninhalt von Vielecken

A = \frac{d _{1} \cdot d _{2}}{2}

Volumen

Gerade Prismen

V = G \cdot h

Mantelfläche

Gerade Prismen

M = U_{G} \cdot h

Oberfläche

Gerade Prismen

O = 2 G + M

Jahreszins

Zinsrechnung

Z = K \cdot \frac{p}{100}

$K$: Kapital
$p$: Zinssatz in Prozent

Zinsen für m Monate

Zinsrechnung

Z = K \cdot \frac{p}{100} \cdot \frac{m}{12}

Kapital nach einem Jahr

Zinsrechnung

K_{neu} = K + Z

Klasse 9

Quadratwurzel

Potenzen und Wurzeln

a \cdot a = a (a \geq 0)

Wurzel aus einem Produkt

Potenzen und Wurzeln

a \cdot b = a \cdot b

Potenzgesetz

Potenzen und Wurzeln

a^{m} \cdot a^{n} = a^{m + n}

Negativer Exponent

Potenzen und Wurzeln

a^{- n} = \frac{1}{a ^{n}}

Satz des Pythagoras

a^{2} + b^{2} = c^{2}

Hypotenuse

Satz des Pythagoras

c = a^{2} + b^{2}

Kathete

Satz des Pythagoras

a = c^{2} - b^{2}

Umfang

Kreis

U = 2 π r = π d

Flächeninhalt

Kreis

A = π r^{2}

Volumen

Zylinder

V = π r^{2} h

Mantelfläche

Zylinder

M = 2 π r h

Oberfläche

Zylinder

O = 2 π r^{2} + 2 π r h

Strahlensatz

Ähnlichkeit und Strahlensätze

\frac{p _{1}}{p _{2}} = \frac{q _{1}}{q _{2}}

$p_{1}, p_{2}$: Abschnitte auf dem ersten Strahl
$q_{1}, q_{2}$: zugehörige Abschnitte auf dem zweiten

Streckfaktor

Ähnlichkeit und Strahlensätze

k = \frac{Bildl a ¨ nge}{Originall a ¨ nge}

Einsetzen

Lineare Gleichungssysteme

eine Gleichung nach y aufl o ¨ sen, einsetzen

Addieren

Lineare Gleichungssysteme

Gleichungen so addieren, dass eine Variable wegf a ¨ llt

Klasse 10

Normalparabel

Quadratische Funktionen

f (x) = x^{2}

Scheitelpunktform

Quadratische Funktionen

f (x) = a (x - d)^{2} + e

$S (d ∣ e)$: Scheitel
$a$: Streckung und Öffnung

Allgemeine Form

Quadratische Funktionen

f (x) = a x^{2} + b x + c

Reinquadratisch

Quadratische Gleichungen

x^{2} = a \Rightarrow x = \pm a (a \geq 0)

p-q-Formel

Quadratische Gleichungen

x_{1, 2} = - \frac{p}{2} \pm (\frac{p}{2})^{2} - q

Für x² + px + q = 0.

Wachstum und Abnahme

Exponentialfunktionen

f (t) = a \cdot q^{t}

$a$: Anfangswert
$q$: Wachstumsfaktor
$t$: Anzahl der Schritte

Faktor bei Zuwachs

Exponentialfunktionen

q = 1 + \frac{p}{100}

Faktor bei Abnahme

Exponentialfunktionen

q = 1 - \frac{p}{100}

Pyramide

Pyramide, Kegel und Kugel

V = \frac{1}{3} G h

Kegel

Pyramide, Kegel und Kugel

V = \frac{1}{3} π r^{2} h

Kugel, Volumen

Pyramide, Kegel und Kugel

V = \frac{4}{3} π r^{3}

Kugel, Oberfläche

Pyramide, Kegel und Kugel

O = 4 π r^{2}

Kegelmantel

Pyramide, Kegel und Kugel

M = π r s

$s$: Mantellinie, nicht die Höhe

Sinus

Trigonometrie

sin α = \frac{Gegenkathete}{Hypotenuse}

Kosinus

Trigonometrie

cos α = \frac{Ankathete}{Hypotenuse}

Tangens

Trigonometrie

tan α = \frac{Gegenkathete}{Ankathete}

Bekannte Werte

Trigonometrie

sin 3 0^{\circ} = 0, 5, tan 4 5^{\circ} = 1

Produktregel

Baumdiagramme

P (A und B) = P (A) \cdot P (B)

entlang eines Pfades, bei unabhängigen Stufen

Summenregel

Baumdiagramme

P (A oder B) = P (A) + P (B)

für Ergebnisse, die nicht gleichzeitig eintreten

Prozentwert

Gemischt zur Prüfung

W = G \cdot p /100

Pythagoras

Gemischt zur Prüfung

a^{2} + b^{2} = c^{2}

Steigung

Gemischt zur Prüfung

m = Δ y /Δ x

p-q-Formel

Gemischt zur Prüfung

x = - p /2 \pm (p /2)^{2} - q