Quiz: Geraden und lineare Funktionen (12 Fragen)

Detaillierte Fragen und Antworten

1. Welche Form hat eine lineare Funktion, wenn ihre Koeffizienten reelle Zahlen sind?

f(x)=m+bf(x)=m+b mit reellen mm und bb
f(x)=mxf(x)=mx mit reellen mm und bb
f(x)=mx+bf(x)=mx+b mit reellen mm und bb
f(x)=mx2+bf(x)=mx^2+b mit reellen mm und bb

$$f(x)=mx+b$$ mit reellen $$m$$ und $$b$$

Erklärung

Eine lineare Funktion hat die Form f(x)=mx+bf(x)=mx+b, wobei sowohl mm als auch bb reelle Zahlen sind. m+bm+b lässt die Variable im Funktionsterm fehlen, mxmx lässt den konstanten Term aus und mx2+bmx^2+b ist quadratisch.

2. Welche geometrische Form hat der Graph einer Funktion, die linear ist?

Eine Kreislinie
Eine Exponentialkurve
Eine Gerade
Eine Parabel

Eine Gerade

Erklärung

Der Graph einer linearen Funktion ist eine Gerade. Eine Parabel gehört zu quadratischen Funktionen, und eine Exponentialfunktion hat im Allgemeinen einen gekrümmten Graphen.

3. Eine Gerade wird durch y=−3x+8y=-3x+8 beschrieben. Wie heißt der Koeffizient −3-3 in dieser Gleichung?

y-Achsenabschnitt der Geraden
x-Achsenabschnitt der Geraden
Steigung der Geraden
Abstand der Geraden vom Ursprung

Steigung der Geraden

Erklärung

In der Form y=mx+by=mx+b bezeichnet mm die Steigung der Geraden; hier ist m=−3m=-3. Der y-Achsenabschnitt ist dagegen b=8b=8, und ein x-Achsenabschnitt oder ein Abstand ist nicht die Bedeutung dieses Koeffizienten.

4. Eine Gerade verläuft durch die Punkte (2,5)(2,5) und (6,13)(6,13). Welche Steigung ergibt sich aus diesen beiden Punkten?

22
88
12\frac{1}{2}
94\frac{9}{4}

$$2$$

Erklärung

Die Steigung ist m=y2−y1x2−x1=13−56−2=84=2m=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}=\frac{13-5}{6-2}=\frac{8}{4}=2. 12\frac{1}{2} entsteht durch Vertauschen von Zähler und Nenner, während 88 die Änderung der y-Koordinaten ohne Division ist.

5. Eine Gerade hat die Gleichung y=4x−7y=4x-7. Wie heißt der konstante Term −7-7?

Steigung
Anstieg zwischen zwei Punkten
x-Achsenabschnitt
y-Achsenabschnitt

y-Achsenabschnitt

Erklärung

In y=mx+by=mx+b ist bb der y-Achsenabschnitt; in dieser Gleichung ist er −7-7. Die Steigung ist 44, und der x-Achsenabschnitt ist nicht der konstante Term.

6. Eine Gerade hat die Steigung m=3m=3 und den y-Achsenabschnitt b=−2b=-2. Welche Gleichung beschreibt sie?

y=−2x+3y=-2x+3
y=3x−2y=3x-2
y=3x+2y=3x+2
y=3(x−2)y=3(x-2)

$$y=3x-2$$

Erklärung

Bei bekannter Steigung und bekanntem y-Achsenabschnitt gilt y=mx+by=mx+b; eingesetzt ergibt das y=3x−2y=3x-2. +2+2 kehrt das Vorzeichen um, −2x+3-2x+3 vertauscht die Koeffizienten, und 3(x−2)3(x-2) setzt den Achsenabschnitt fälschlich in die Klammer.

7. Eine Gerade mit Steigung m=−2m=-2 verläuft durch den Punkt (4,1)(4,1). Welche Punkt-Steigungs-Gleichung gehört zu dieser Geraden?

y−1=−2(x−4)y-1=-2(x-4)
y−1=−2(x+4)y-1=-2(x+4)
y−4=−2(x−1)y-4=-2(x-1)
y−1=2(x−4)y-1=2(x-4)

$$y-1=-2(x-4)$$

Erklärung

Mit Steigung mm und Punkt (x1,y1)(x_1,y_1) lautet die Gleichung y−y1=m(x−x1)y-y_1=m(x-x_1), also y−1=−2(x−4)y-1=-2(x-4). Die anderen Formen ändern das Vorzeichen der Steigung, vertauschen die Punktkoordinaten oder verwenden im Klammerterm das falsche Vorzeichen.

8. Eine Gerade verläuft durch die Punkte (1,2)(1,2) und (3,8)(3,8). Welche Gleichung erhält man mithilfe beider Punkte?

y−2=6(x−1)y-2=6(x-1)
y−2=13(x−1)y-2=\frac{1}{3}(x-1)
y−2=3(x−1)y-2=3(x-1)
y−1=3(x−2)y-1=3(x-2)

$$y-2=3(x-1)$$

Erklärung

Die Steigung aus den beiden Punkten ist 8−23−1=3\frac{8-2}{3-1}=3; mit dem Punkt (1,2)(1,2) folgt y−2=3(x−1)y-2=3(x-1). 13\frac{1}{3} kehrt den Differenzenquotienten um, 66 lässt den Nenner weg, und die letzte Form vertauscht die Koordinaten des verwendeten Punktes.

9. Für ein lineares Modell liegen die Messwerte (2,5)(2,5) und (6,13)(6,13) vor. Wie sollte die Geradengleichung bestimmt werden?

y-Achsenabschnitt aus beiden Punkten mitteln und als Modell verwenden
Steigung aus beiden Punkten berechnen und damit die Gerade bestimmen
Eine Gerade ohne Verwendung der Messwerte festlegen und danach anpassen
Nur die Änderung der y-Werte berechnen und als Geradengleichung einsetzen

Steigung aus beiden Punkten berechnen und damit die Gerade bestimmen

Erklärung

Ein lineares Modell aus zwei Messwerten entsteht, indem man zuerst die Steigung aus den Punkten berechnet und anschließend mit diesen Daten die Geradengleichung aufstellt. Das Mitteln der y-Werte oder die isolierte Änderung der y-Werte ersetzt diese beiden Schritte nicht.

10. Bei einem linearen Modell eines Laufs wird die Variable tt verwendet. Welche Bedeutung hat tt, wenn das Modell den Männerrekord über 1500 m beschreibt?

Rekordzeit in Minuten
Anzahl der Jahre seit 1950
Kalenderjahr des jeweiligen Laufs
Anzahl der Jahre seit 1930

Anzahl der Jahre seit 1930

Erklärung

In diesem Modell bezeichnet tt die Anzahl der Jahre seit 1930, während RR die Rekordzeit in Minuten darstellt. Die Rekordzeit ist daher nicht tt; ein Bezug ab 1950 oder die Verwendung des Kalenderjahrs entspricht ebenfalls nicht der festgelegten Variablenbedeutung.

11. Eine Gerade mit Steigung m1=34m_1=\frac{3}{4} und eine zweite nicht vertikale Gerade haben dieselbe Richtung. Welche Steigung muss die zweite Gerade haben, damit die beiden Geraden parallel sind?

34\frac{3}{4}
−43-\frac{4}{3}
−34-\frac{3}{4}
43\frac{4}{3}

$$\frac{3}{4}$$

Erklärung

Zwei nicht vertikale Geraden sind genau dann parallel, wenn ihre Steigungen gleich sind; daher muss die zweite Steigung ebenfalls 34\frac{3}{4} betragen. −43-\frac{4}{3} wäre die senkrechte Steigung, während die beiden anderen Werte einen Vorzeichenwechsel beziehungsweise einen Kehrwert darstellen.

12. Eine Gerade hat die Steigung m1=−25m_1=-\frac{2}{5}. Welche Steigung muss eine zweite nicht vertikale Gerade haben, damit sie senkrecht zur ersten steht?

52\frac{5}{2}
−25-\frac{2}{5}
25\frac{2}{5}
−52-\frac{5}{2}

$$\frac{5}{2}$$

Erklärung

Für senkrechte nicht vertikale Geraden muss das Produkt der Steigungen −1-1 sein; aus −25m2=−1-\frac{2}{5}m_2=-1 folgt m2=52m_2=\frac{5}{2}. Gleiche Steigungen passen zur Parallelität, und die beiden negativen beziehungsweise positiven Kehrwertvarianten verletzen die Produktbedingung.

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Welche Form hat eine lineare Funktion?

f(x)=mx+bf(x)=mx+b

Welche Zahlen dürfen mm und bb bei einer linearen Funktion sein?

Reelle Zahlen.

Welche geometrische Form hat der Graph einer linearen Funktion?

Eine Gerade.

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