Polynomfunktionen
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Chapter 1 Studifinder - 1.8 Höhere Funktionen - Polynomfunktionen (ganzrationale Funktionen) Hinführung
Datum Sep 28, 2026orca_hoeherefkt_polynomfkt_Polynomfunktionen (ganzrationale Funktionen)85bereich_2 Ein Junge hat sich ein Geschenk für seine Großmutter ausgedacht: Aus durchsichtiger PVC-Folie möchte er einen Würfel basteln. In diesen Würfel möchte er mehrere Lagen aus bunt gefärbtem Sand gießen, bis er vollständig gefüllt ist.Da die Folie sehr stabil ist, kann er sie nicht knicken, sondern nur in Quadrate zerschneiden und die Kanten mit durchsichtigem Klebeband verschließen. Klebeband und die Farben, mit denen er den Sand färben möchte, hat er bereits. Die Folie und den Sand muss er noch kaufen. Nun überlegt er, wie groß der Würfel werden soll. Er möchte dazu ausrechnen, wie viel es ihn kostet, wenn der Würfel eine bestimmte Kantenlänge besitzt.
Bild 1- Der Spezialsand im Bastelbedarf kostet € pro Liter.
- Die Folie kostet € pro dm.
Ein Dezimeter (dm) ist ein Zehntel von einem Meter.Man kann den Zusammenhang zwischen den Kosten, die für den Jungen anfallen, und der Kantenlänge des Würfels auch mithilfe einer Funktion beschreiben. Diese Funktion bildet die Kantenlänge auf den dazugehörigen Preis ab. Ihre Definitionsmenge besteht daher aus allen Werten, die für die Kantenlänge zulässig sind. Dies sind reelle, nichtnegative Werte, also . In der Praxis gibt es eine Obergrenze für Werte von . Da diese nicht genau bekannt ist, werden für alle nichtnegativen Werte zugelassen. Negative Werte für die Kantenlängen ergeben keinen Sinn. Die Wertemenge der Funktion besteht aus den Werten, die für den Preis in Frage kommen. Auch diese Werte müssen positiv sein, sodass sich auch hier ergibt und man insgesamt erhält. Die Zuordnungsvorschrift dieser Funktion soll nun aufgestellt werden.
Aufgabe 1aufgabe_1
Was kostet es, wenn er einen Würfel der Kantenlänge cm basteln möchte? Runden Sie alle Ergebnisse auf ganze Cent auf bzw. ab. Es kostet13,58€.
Kontrolle
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cm entsprechen m oder dm. Der Sand soll das Volumen des Würfels ausfüllen. Das Volumen eines Würfels mit Kantenlänge beträgt . Der Würfel hätte in diesem Fall also ein Volumen von
Für den Sand, mit dem er das Würfelvolumen füllen möchte, muss er daher
bezahlen. Mit der Folie muss die gesamte Oberfläche des Würfels abgedeckt werden. Diese besteht aus quadratischen Flächen, die jeweils die Größe besitzen, also insgesamt . In diesem Fall beträgt die Fläche also
Für diese Fläche Folie muss er daher
bezahlen. Insgesamt kostet ihn der Würfel also mindestens
Das ist nur ein Mindestpreis, denn es kann sein, dass der Sand nur in Tüten von bestimmter Größe vorhanden ist und er mehr kaufen muss, als er eigentlich braucht. Entsprechend kann es sein, dass es die Folie nur in bestimmten Breiten gibt und er mehr kaufen muss.
[Ausblenden]Die Funktion, die man so erhalten hat, besteht also aus der Summe von zwei Termen, in denen die Variable mit verschiedenen Potenzen auftritt. Solche Funktionen nennt man Polynomfunktionen.
Aufgabe 2aufgabe_2
Wie hoch ist der Preis, den der Junge für den Sand bezahlen muss, in Abhängigkeit von der Kantenlänge des Würfels? (Die Kantenlänge sei in dm angegeben.)8,9*a^3€
Kontrolle
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Um den Preis zu ermitteln, den der Junge für den Sand bezahlen muss, muss man das Volumen des Würfels, also , mit dem Preis des Sandes pro Volumen, also multiplizieren:
[Ausblenden]Wie hoch ist der Mindestpreis, den der Junge für die Folie bezahlen muss, in Abhängigkeit von der Kantenlänge des Würfels? (Die Kantenlänge sei in dm angegeben.)14,1*a^2€
Kontrolle
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Um den Preis zu ermitteln, der der Junge für die Folie bezahlen muss, muss man die Oberfläche des Würfels, also , mit dem Preis der Folie pro Fläche, also multiplizieren:
[Ausblenden]Stellen Sie jetzt die Zuordnungsvorschrift der Funktion auf, die den Gesamtmindestpreis in Abhängigkeit der Kantenlänge beschreibt. Es gilt mit8,9*a^3+14,1*a^2€
Kontrolle
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Um den Gesamtpreis zu erhalten, muss man lediglich die beiden Teilpreise addieren und erhält:
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