Y-Achsenabschnitt linearer Funktionen - aiMOOC


Y-Achsenabschnitt linearer Funktionen - aiMOOC
Einleitung
Der y-Achsenabschnitt einer linearen Funktion ist ein zentraler Begriff beim Arbeiten mit Funktionsgraphen. Er sagt Dir, an welcher Stelle eine Gerade die y-Achse schneidet. Bei linearen Funktionen kannst Du diesen Wert besonders einfach aus der Funktionsgleichung ablesen, berechnen oder im Koordinatensystem erkennen.
Eine lineare Funktion wird in der Schule häufig in der Form oder geschrieben. Dabei beschreibt die Steigung und den y-Achsenabschnitt. Der Schnittpunkt mit der y-Achse hat deshalb die Koordinaten . Anders gesagt: Der y-Achsenabschnitt ist immer der Funktionswert an der Stelle .

Dieser aiMOOC hilft Dir, den y-Achsenabschnitt sicher zu erkennen, zu berechnen und in Sachzusammenhängen zu deuten. Du lernst auch, typische Fehler zu vermeiden, zum Beispiel die Verwechslung von y-Achsenabschnitt und Nullstelle.
Lernziele
Nach diesem aiMOOC kannst Du erklären, was der y-Achsenabschnitt ist, ihn aus einer Funktionsgleichung ablesen, ihn aus einem Punkt und einer Steigung berechnen, ihn im Graphen markieren und ihn in einfachen Alltagssituationen deuten. Außerdem kannst Du mit der MediaWiki-Extension Math mathematische Schreibweisen wie , und korrekt lesen.
Grundidee: Was bedeutet y-Achsenabschnitt?
Der y-Achsenabschnitt ist der Wert, bei dem der Graph einer Funktion die y-Achse schneidet. Da alle Punkte auf der y-Achse die x-Koordinate haben, findest Du den y-Achsenabschnitt, indem Du in die Funktion einsetzt.
Für eine lineare Funktion gilt:
Der y-Achsenabschnitt ist also . Der zugehörige Schnittpunkt mit der y-Achse ist:
Wichtig ist die Unterscheidung zwischen dem Wert des y-Achsenabschnitts und dem Punkt auf der y-Achse. Wenn ist, dann ist der y-Achsenabschnitt der Wert , und der Schnittpunkt mit der y-Achse lautet .
Lineare Funktionen und ihre Gleichung
Eine lineare Funktion hat allgemein die Form:
Dabei ist die Steigung. Sie beschreibt, wie stark die Gerade steigt oder fällt. Das ist der y-Achsenabschnitt. Es beschreibt, wo die Gerade die y-Achse schneidet.
- Steigung : Gibt an, wie sich der y-Wert verändert, wenn x um zunimmt.
- y-Achsenabschnitt : Gibt den Startwert bei an.
- Graph: Der Graph einer linearen Funktion ist immer eine Gerade.
- Funktionswert: Der Wert ist der y-Wert des Schnittpunktes mit der y-Achse.

Das Bild zeigt mehrere lineare Funktionen. Sie können unterschiedliche Steigungen haben und trotzdem denselben y-Achsenabschnitt besitzen. Dann schneiden sie die y-Achse an derselben Stelle, verlaufen aber unterschiedlich steil.
Den y-Achsenabschnitt aus der Gleichung ablesen
Wenn die Funktion in der Form vorliegt, ist der y-Achsenabschnitt sofort erkennbar. Er ist das absolute Glied der Funktionsgleichung, also die Zahl, die ohne am Ende steht.
Beispiel 1: Positiver y-Achsenabschnitt
Gegeben ist:
Hier ist und . Die Gerade schneidet die y-Achse im Punkt:
Das bedeutet: Wenn ist, dann ist .
Beispiel 2: Negativer y-Achsenabschnitt
Gegeben ist:
Hier ist . Die Gerade schneidet die y-Achse unterhalb des Ursprungs im Punkt:
Der negative Wert zeigt Dir, dass der Schnittpunkt auf der y-Achse unterhalb von liegt.
Beispiel 3: y-Achsenabschnitt null
Gegeben ist:
Hier fehlt ein sichtbarer Summand . Das bedeutet:
Also ist . Die Gerade schneidet die y-Achse im Ursprung:
Solche Funktionen heißen auch proportionale Funktionen, weil ihr Graph durch den Ursprung verläuft.
Den y-Achsenabschnitt berechnen
Manchmal ist die Gleichung nicht vollständig gegeben. Dann kannst Du den y-Achsenabschnitt berechnen, wenn Du die Steigung und einen Punkt der Geraden kennst.
Die lineare Funktion lautet:
Wenn ein Punkt auf der Geraden liegt, dann gilt:
Nach umgestellt ergibt sich:
Beispiel: Steigung und Punkt gegeben
Gegeben sind die Steigung und der Punkt . Setze die Werte in die Formel ein:
Die Funktionsgleichung lautet also:
Der Schnittpunkt mit der y-Achse ist:
Den y-Achsenabschnitt aus zwei Punkten bestimmen
Wenn zwei Punkte einer Geraden gegeben sind, bestimmst Du zuerst die Steigung und danach den y-Achsenabschnitt.
Gegeben seien zwei Punkte:
und
Die Steigung berechnest Du mit:
Danach berechnest Du mit:
Beispiel: Zwei Punkte gegeben
Gegeben sind die Punkte und .
Zuerst berechnest Du die Steigung:
Dann berechnest Du den y-Achsenabschnitt mit :
Die Funktion lautet:
Der y-Achsenabschnitt ist , der Schnittpunkt mit der y-Achse ist .
Den y-Achsenabschnitt im Graphen erkennen
Im Koordinatensystem findest Du den y-Achsenabschnitt an der Stelle, an der die Gerade die y-Achse schneidet. Die y-Achse ist die senkrechte Achse. Alle Punkte auf ihr haben die x-Koordinate .
Beim Ablesen gehst Du so vor:
- y-Achse finden: Suche die senkrechte Achse im Koordinatensystem.
- Schnittpunkt bestimmen: Markiere die Stelle, an der die Gerade die y-Achse schneidet.
- y-Wert ablesen: Lies den y-Wert an dieser Stelle ab.
- Punktkoordinate notieren: Schreibe den Schnittpunkt als .
Achte darauf, welche Skalierung das Koordinatensystem hat. Manchmal entspricht ein Kästchen nicht dem Wert , sondern zum Beispiel , oder .
Bedeutung in Sachzusammenhängen
Der y-Achsenabschnitt ist oft ein Startwert. Er beschreibt den Wert einer Größe, bevor eine Veränderung beginnt oder bevor eine unabhängige Variable größer wird.
Beispiel: Taxifahrt
Ein Taxiunternehmen berechnet eine Grundgebühr von Euro und zusätzlich Euro pro Kilometer. Die Kostenfunktion lautet:
Dabei ist die gefahrene Strecke in Kilometern. Der y-Achsenabschnitt ist . Er bedeutet: Schon bei Kilometern entstehen Euro Kosten. Das ist die Grundgebühr.
Beispiel: Wasserstand
Ein Behälter enthält zu Beginn Liter Wasser. Pro Minute fließen Liter hinzu. Die Funktion lautet:
Der y-Achsenabschnitt ist . Er beschreibt den Anfangswert des Wasserstandes bei Minuten.
Beispiel: Temperaturmodell
Eine Temperatur beträgt morgens Grad Celsius und steigt pro Stunde um Grad Celsius. Ein einfaches lineares Modell lautet:
Der y-Achsenabschnitt beschreibt die Anfangstemperatur zum Zeitpunkt .
Typische Fehler und wie Du sie vermeidest
Der y-Achsenabschnitt ist leicht zu bestimmen, aber es gibt typische Fehlerquellen.
- Nullstelle und y-Achsenabschnitt verwechseln: Die Nullstelle liegt auf der x-Achse, der y-Achsenabschnitt liegt auf der y-Achse.
- Vorzeichen übersehen: Bei ist der y-Achsenabschnitt , nicht .
- Punkt und Wert verwechseln: Der Wert ist , der Punkt ist .
- Skalierung falsch ablesen: Prüfe, welche Abstände auf der Achse verwendet werden.
- Unvollständige Gleichung falsch lesen: Bei ist .
Merksätze
Merksatz 1: Der y-Achsenabschnitt ist der Funktionswert bei .
Merksatz 2: Bei ist der y-Achsenabschnitt.
Merksatz 3: Der Schnittpunkt mit der y-Achse lautet .
Merksatz 4: Wenn , verläuft die Gerade durch den Ursprung.
Merksatz 5: In Sachaufgaben ist der y-Achsenabschnitt häufig ein Anfangswert, Startwert oder Grundbetrag.
Erklärvideos
{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=TKK-25nz-cE |500|center}}
{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=WDgH4CN-enA |500|center}}
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Was beschreibt der y-Achsenabschnitt einer linearen Funktion? (Den Funktionswert bei x gleich null) (!Die Steigung der Geraden) (!Die Nullstelle der Funktion) (!Den größten Funktionswert)
Welchen y-Achsenabschnitt hat die Funktion f von x gleich 3x plus 5? (5) (!3) (!8) (!0)
Wie lautet der Schnittpunkt mit der y-Achse bei einer Funktion mit y-Achsenabschnitt b? (0 Strich b) (!b Strich 0) (!m Strich b) (!0 Strich m)
Welchen y-Achsenabschnitt hat die Funktion g von x gleich minus 2x minus 7? (minus 7) (!minus 2) (!7) (!2)
Was gilt für den Graphen einer linearen Funktion mit y-Achsenabschnitt 0? (Er verläuft durch den Ursprung) (!Er ist immer waagerecht) (!Er hat keine Steigung) (!Er schneidet die x-Achse nie)
Eine Gerade hat die Steigung 2 und geht durch den Punkt 4 Strich 11. Wie groß ist der y-Achsenabschnitt? (3) (!2) (!7) (!11)
Welche Formel berechnet den y-Achsenabschnitt aus einem Punkt x1 Strich y1 und der Steigung m? (b gleich y1 minus m mal x1) (!b gleich y1 plus m mal x1) (!b gleich m minus y1 mal x1) (!b gleich x1 minus m mal y1)
Was haben zwei lineare Funktionen gemeinsam, wenn sie denselben y-Achsenabschnitt besitzen? (Sie schneiden die y-Achse an derselben Stelle) (!Sie haben immer dieselbe Steigung) (!Sie sind immer identisch) (!Sie schneiden die x-Achse an derselben Stelle)
Welche Achse ist die y-Achse im üblichen Koordinatensystem? (Die senkrechte Achse) (!Die waagerechte Achse) (!Die Diagonale durch den Ursprung) (!Die Achse mit nur negativen Werten)
Welche Aussage beschreibt einen häufigen Fehler? (Der y-Achsenabschnitt wird mit der Nullstelle verwechselt) (!Der y-Achsenabschnitt wird immer richtig abgelesen) (!Die Steigung ist immer gleich dem y-Achsenabschnitt) (!Jede Gerade hat den y-Achsenabschnitt 1)
Memory
| y-Achsenabschnitt | Schnittpunkt mit der y-Achse |
| Steigung | Änderungsrate der Geraden |
| b | Startwert der linearen Funktion |
| x gleich null | Einsetzen zum Finden des Achsenschnitts |
| Gerade | Graph einer linearen Funktion |
| Ursprung | Punkt mit beiden Koordinaten null |
| Nullstelle | Schnittpunkt mit der x-Achse |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Thema |
|---|---|
| Funktionswert bei x gleich null | y-Achsenabschnitt |
| Zahl vor dem x | Steigung |
| Zahl ohne x | absolutes Glied |
| Schnittpunkt mit der x-Achse | Nullstelle |
| senkrechte Achse | y-Achse |
| Graph einer linearen Funktion | Gerade |
| Anfangswert in Sachaufgaben | y-Achsenabschnitt |
Kreuzworträtsel
| Achsenabschnitt | Wie nennt man den Wert, an dem eine Gerade eine Koordinatenachse schneidet? |
| Steigung | Welche Größe beschreibt, wie steil eine Gerade steigt oder fällt? |
| Gerade | Wie heißt der Graph einer linearen Funktion? |
| Ursprung | Wie heißt der Punkt mit den Koordinaten null und null? |
| Koordinatensystem | In welchem System werden x-Achse und y-Achse dargestellt? |
| Funktionswert | Wie nennt man den y-Wert, der zu einem eingesetzten x-Wert gehört? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- y-Achsenabschnitt erkennen: Zeichne ein Koordinatensystem und markiere bei drei selbst gewählten Geraden jeweils den Schnittpunkt mit der y-Achse.
- Funktionsgleichungen lesen: Schreibe fünf lineare Funktionen der Form auf und unterstreiche jeweils den y-Achsenabschnitt.
- Graph und Gleichung verbinden: Erstelle drei kleine Graphen und notiere zu jedem Graphen eine passende Funktionsgleichung mit sichtbarem y-Achsenabschnitt.
- Merksatz gestalten: Gestalte eine Lernkarte mit dem Merksatz und einem passenden Beispiel.
Standard
- Wertetabelle erstellen: Erstelle zu zwei linearen Funktionen eine Wertetabelle mit den x-Werten , , , und und markiere jeweils den y-Achsenabschnitt.
- Sachaufgabe entwickeln: Erfinde eine Sachaufgabe, in der der y-Achsenabschnitt als Grundgebühr, Startwert oder Anfangsbestand vorkommt.
- Fehleranalyse durchführen: Schreibe eine falsche Lösung zum y-Achsenabschnitt und erkläre anschließend, worin der Denkfehler liegt.
- Punkt und Steigung nutzen: Wähle einen Punkt und eine Steigung, berechne den y-Achsenabschnitt und kontrolliere Dein Ergebnis durch Einsetzen.
Schwer
- Lineares Modell untersuchen: Sammle reale Daten, zum Beispiel zu Kosten, Füllständen oder Entfernungen, und prüfe, ob ein lineares Modell mit y-Achsenabschnitt sinnvoll ist.
- Zwei-Punkte-Verfahren erklären: Erstelle ein Erklärplakat, das zeigt, wie man aus zwei Punkten zuerst die Steigung und danach den y-Achsenabschnitt berechnet.
- Parameter verändern: Untersuche mit einer digitalen Zeichenhilfe, wie sich der Graph verändert, wenn nur verändert wird und gleich bleibt.
- Vergleich mehrerer Funktionen: Finde drei lineare Funktionen mit demselben y-Achsenabschnitt, aber unterschiedlichen Steigungen, und erkläre Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Graphen.

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Lernkontrolle
- Zusammenhänge erklären: Erkläre an einem selbst gewählten Beispiel, warum der y-Achsenabschnitt einer linearen Funktion immer mit dem Funktionswert bei zusammenhängt.
- Graphisch argumentieren: Beschreibe, wie Du den y-Achsenabschnitt aus einem Graphen abliest, und erkläre, welche Rolle die Skalierung des Koordinatensystems spielt.
- Sachkontext deuten: Eine Kostenfunktion lautet . Erkläre, was die Zahlen und im Sachkontext bedeuten könnten.
- Fehler begründen: Eine Schülerin sagt, bei sei der y-Achsenabschnitt . Erkläre den Fehler und formuliere die richtige Aussage.
- Transfer leisten: Vergleiche die Bedeutungen von y-Achsenabschnitt und Nullstelle. Erkläre, warum beide Schnittpunkte mit Achsen sind, aber unterschiedliche Informationen liefern.
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