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07B.1 Funktion, Abbildung, Rechenvorschrift, Graph, Definitionsmenge


CC-BY-NC-SA 3.0

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einEinstieg in die Funktionen und die Abbildungenwas einig dasselbebedeutet Funktion und Abbildung?? Funktion sagt man eher wenn's um Zahlen geht ?? Abbildung sagt man eher wenn's um grüne Dreiecke geht oder was auch immer aber eigentlich ist das dasselbe Funktion und Abbildungder Mathematikdas ist ein Begriff mit vielenFacettenhabeich vier angegebennämlich erstens hat man die Ideeeiner Maschineschrieb was in die Maschine rein das kommt wieder was zurück aus der Maschineoder dannformelmäßiggerne eine Rechenvorschriftso heißt das dannRechenvorschriftdas ist dieübliche Art der Maschinein der Mathematik kannich gebe etwas anders gerechnet werden soll zum Beispiel Y ist gleich die Wurzel aus X das wäre eine RechenvorschriftFormel können Sie auch sagenaber eine besondere Art von Formeln nämlich eine Formel gesagt wie was ausgesendet werden soll sowieso auszurechnenindem ich die Wurzel aus X Bilderbeschreibteine Maschine die Maschinen Answurzel sozusagenX geht Reinwurzelkommt rausalternativkann man die Tabelle hinschreibendies gerne mal unendlich lang die Tabelleoder ein Pfeildiagrammmachengerade bei Abbildung sieht man es gerne?? oder eine Kurve auf Maleneher zum Start wollte ich mal dass sie das mal für die Wurzel machenwie sehr die Tabelle ausgeglichensich alle unendlich vielen Einträge aber wie sieht im Prinzip diese Tabelle für die Wurzel ausWurzelfunktionaus wie sieht'sein Fall Diagramm für die Wurzelfunktionaus auch nur im Prinzip nicht komplettfertigund wie sieht im Prinzip die Kurve für die Wurzelfunktionaus Komma diesevier Aspektefür die Wurzelfunktionsehenfange mit der Tabelle einenandie Kammer netterweise auf zwei Arten bauen Widerwillen her nicht geradeausführliche Tabelle üblicherweise so braunes links was sortiert es stehtwas ich einsetzen will und rechtsmehr oder minder unser Tag steht was rauskommtwie beimTelefonbuchda haben Siedie NachnamenMuellermeierZachariasdie Nachnamen alphabetisch sortiertund rechts stehende Telefonnummernwieder rauskommengenauso ?? sie das gernewenn ich die null Einsätze als Xkommt das Y Wurzel null ist null raus die einzelnen Sätze Wurzel eines einzelnen zweiundvierzigund Wurzel zwei rauswenn ich die Einsätze verwurzelt Ki rausund so weiterund so weiterso stell ich mir diese Tabelle vor links stehtwas ich einsetze die Funktionrechts steht was die Funktion zurückliefertalso statt dass man die Wurzel hierauf irgendeine Weise ausrechnetkönnte manin der Mathematik auf den Gedanken kommen macht eine unendlich lange Tabellekann einfach in der Tabelle nachschlagenwas der werte Wurzeldanngerade eben sowas gesehen das jeder auch noch minus auftauchtauf der rechten Seitenein die Wurzel ist eindeutig definiertund die Wurzel aus neundie Wurzel aus neun definitivdrei und nicht minus dreies ist einfacher gleich neun und minus drei Quadratsklassenneunund trotzdem sagt man Wurzel aus neun ist nur die drei nicht ?? minus drei um das eindeutig zu habensind wesentlich bei der Funktionaufmeine Funktionmuss sichein Ergebnis haben wenn ich die zwei Einsätze in die Funktion kommt ein Ergebnis zu kommen zwei Ergebnisse zurück oder drei oder keinesgenau ein Ergebnisdas heißt wenn ?? oben vorkommtmit der eins gibt's die eins zurück der Daten nicht doch mal weiter unten stehen mit der eins gibt sie fünf zurück oder gibt's die minus eins zurück es wäre keine Funktion keine Abbildungsich einsetzemussganz klar zu immer demselben Ergebnis führenohne wenn und aberähm Fall Diagramm der natürlich so ähnlichein Beutelmit Zahleneinsnull zweiwie auch immerunendlich viele Zahlen und einen Beutel mit möglichen Ergebnissenund dann will ich eben abdie null wir zu Nulldie einszu eins die wir zu Wurzel diezwei wird auch irgendwas werden und so weiterPlatz nachdannmit der Kurveso versteht man den ?? gerne ingenieurmäßigdie Funktionirgendwie als Kurvewar ganz gelungeneine halbierte eingelegte Parabeldas ist ja nur die Sammlung von diesen ganzen Wertepaareneins eins?? war nicht ganz gelungen zur Raucher ?? Punkt eins einsPunktzwei Wurzel zweialle diese Punkte hierzusammengenommendas ist Kurve mathematischenSinne die Menge aller Punkte auf dieser Kurvedas bei geraden hatteneine gerade Menge aller Punkte auf der geraden werden was die Menge aller Punkte auf ?? unterhalb der Grangenauso dann diese Kurve hierdie Menge aller Punktedie auf der Kurve dieall dasbesagtdasselbewie komme ich von Xnach Yund gibt ebenso die diversen Randbedingungenhier in der Tabellekeine Widersprüche trennen nicht einmal die zwei auf die Wurzel zweiabbilden damit zwar die minus Wurzel zwei abbildengenauso hier bei der Kurvedarf ich nichtzwei Werte für selbiges habendas wäre verbotenFunktionunsgenauso hier bei dem Fall Diagramm darf ich nicht haben das die einst einmal zur eins zeigt und dann obendrein noch malzur minus eins sah ich das ist verboten für eine Funktionnatürlich hier auch wenn sie Plusminuswurzelhinschreiben dass es keine Funktionhatte zwei Ergebnisse aus und war null natürlich aber typischerweisezwei Ergebnisseso das wenn die viergroßen Ideen Hinterfunktionenangibt's in der Mathematik noch eine wesentliche Geschichte dieNerv ?? beim Fall Diagramm deutlich werden könnte aber ansonstenwirklich deutlich wirdman berücksichtigen musswas ist in der Mathematik noch wichtigin der Mathematik gibt man eben zusätzlich immer noch gerne anwas ist die Definitionsmengeund das ist die Zielmengedie Definitionsmengekönnte zumindest die aus der Tabelle ablesenalle die auf der linken Seite stehendie sind erlaubt als X oder beim Fall Diagramm alle diejenigen stehendiesen erlaubt dasselbe Definitionsmengedie könnte man dann noch im Prinzip ablesen oder hierbei der Kurve alle Keksefür die Sun Y gibtkönnte man auch der Ablesen bei der Rechenvorschriftkönnte das nicht direkt ablesenwas die DefinitionsmengedazuKomma so mathematischenTischnoch dazusehr kryptischan Definitionsmengeoder Definitionsbereichder wird im Zweifelsfall nicht klar oder nicht direkt klarund die Zielmengedie manchmal auch etwas verwirrend Wertemenge heißere Wertebereichdie wir noch weniger klarauch die Gott mathematisch mit dazu zu der Funktion zu der Abbildungähmwelche können im Prinzip vor Komma das steht bei der Rechenvorschriftund gar nicht drin was im Prinzip vorkommen kannbei der Tabellemüssen Sie nur welche mindestens vorkommen könnendiese nur die aufgelistet die mindestens vorkommenaber nicht an die möglich wärenbei der Kurve auchunklaranwas die Zielmenge Spamfall Diagrammokay das könnte sein dass das jeder die Zielmenge sein soll alle dem Prinzip vorkommen könnenaber nicht unbedingt vorkommen müssendas wird mathematisch zur Definitionder Funktion mit dazuwas immer für Verwirrung sorgtBeistrich dass ?? im Fall Diagramm aufmachen?? was die eins wird auf die eins abgebildetdie zwei wird auf die Wurzel zwei abgebildetdie null wird auf die null abgebildetist könnt ihr rechts auch sagen was Komma die minus eins und die minus zweiundvierzig mit dazu und nichts wird auf die minus eins und auf die minus zwoundvierzig abgebildetdas wäre mathematisch erlaubtwäre die Zielmenge zu groß sozusagen das ist erlaubt Zielmenge sagt nurwas theoretisch vorkommen kann es muss aber nicht alles vorkommenanfür die dies tatsächlich vorkommengibt es einenanderen Namengenau Bildmenge das sind die die vorkommenum sie zu verwirren heißt die Bildmenge manchmal Wertemenge Wertebereichund die Zielmengeauch manchmal Wertemenge Wertebereichvermeide ich den Ausdruck derart sowiesound sage ausdrücklich Zielmenge für alles was vorkommen könnteund Bildmengefür alles was Vorkommensdie Bildmengekönnte man Ablesenaus der Tabelledie nehmen einfach alle die rechts vorkommendas wäre die Bildmengeaber kann ich beliebig viele noch dazu nehmenum die Zielmenge zu haben und bei der Kurve hier sind die Bildmenge alle Y Werteauf deren Höhe tatsächlich Punkt existierenals ihr keine negativen Yalso sinnvollerweisesollte ich hier sagen die Wurzelfunktionweiterhindie Wurzelfunktionbildetdie Zahlen ab null aufwärts ideellen Zahl ab null aufwärtsabnach den reellen Zahlen ab null aufwärtsdas wäredie vernünftigeLösungich darf eine Zahl ?? null aufwärts einsetzen in die Wurzelund Pflegesendezeitenaufwärtsrausoder sind auf der rechten Seite ist nicht hundertprozentig bestimmt sie könnten auch sagen auch in der alle reellen Zahlen auf der rechten Seite Zielmenge ist es okay wenn nicht alle Vorkommenauf den oder alle komplexen Zahlen oder schlimmere Geschichtenauf der rechten Seite müssen mindestens die Zahlenideellen Zahl ab null aufwärts stehenaber wir dürfen ruhig eine größere Menge habe das ist dieserunsäglicheKram mit Bildmenge und ZielmengeZielmenge darf größer sein als die Bildmengedas dürfen mehr sein als die tatsächlich vorkommen?? Hoffmann faul ist und nicht immersich Gedanken drüber machen will welche denn tatsächlich vorkommenund es einfachsoundversuche das mal zu verallgemeinerngleichwas mit komplexen Zahlen passiertjetzt hier zu NachfrageneineTafel hat noch ein bevor ich vergesse die Reihenfolge der Tabelleist egal ich hab's eben sortiertdamit zum bisschen bequemer istaber eigentlich ist die Reihenfolge der Tabelle egal Hauptsache auf der linken Seite kommt jedes Element der Definitionsmengeeinmal vor und nur einmal vorund Hauptsache auf der rechten Seite kommen nur Elementeder Zielmenge vor und nichts andereswas passiert jetzt mit komplexenZahlenwerden wir schon gesehen dass man die Wurzel aus I bilden kann und genauso kann man auch Wurzeln aus allen andernkomplexen Zahlen bildenwas ist wenn ich sowas versuchen wollen würdeeine Wurzelfunktionvon komplexen Zahlen nach komplexen Zahlenwas wird dannaus der Tabellewas wird dannoft aus der Kurve die beiden anderenmalwas wird aus der ?? der Tabelle was wird aus der Kurve wenn ich das versuchen wollen würde die Wurzel zu erweitern dass auch komplexe Zahlen verarbeitet werdender Anfang der Tabelle es bleiben natürlich die Werte erst mal stehenimmer schon kennen ??nullist eine komplette Zahl null Plus nun mal die die Wurzelausläufernatürlich null bleiben eins ist die komplexe Zahleins Plus null Magie eins plus Nummer ihnoffensichtlich eine komplexe Zahldaraus die Wurzel soll gefälligst eins bleiben die Wurzel aus zwei soll Wurzel zwei bleibendie Wurzel ausminusneun ist aber nun möglich zum Beispielden drei I wird es tunals ob man das schon eine Erweiterungähm der Ärger ist es wird aber nicht nur drei ?? tun sondern auch minus dreiZwielicht aber nicht plus minus drei hinschreiben man muss sich entscheiden damit dasdie Wurzelfunktionin komplexen damit das verglichen Funktion wirdmuss ich mich entscheiden ich dafür nicht plus minus drei hinschreibenlasse Komma wofür das minus drei es auch tut ?? noch nicht ganz klar war minus drei Quadrierenist minus drei Quadratsmeilenquadratminus drei minusdas Fahrradin das Minus weg ist neunmalminus eins minus neun?? plus minus drei I beide tun es bei Damen Fahrrad minus neunfür die Wurzel muss mich für ein entscheidende mit der Funktion wird man wirdlogischerweisedas plusnehmendesminus ein bisschen komisch plus drei Vernehmenlassen sich danach der Hauptwertmehr zu konvexen Zeit späteralso muss eine Entscheidung treffen wenn man komplexe Zahlenauf diese Weise verarbeiten willdie wir auch schonfür die hatten wireinst durch Wurzel zweiplus Einzigwurzelzweimal ihnund werden minus davonund auch hier entscheidet man sich natürlich für das mit dem Plusdas dann auch wieder der Hauptwertund so weiterund so weitermehr zum Hauptwerk späterdamit die Wurzelfunktionam komplexeFunktionistmuss ?? tatsächlich entscheiden welches der beiden möglichenErgebnisse ?? man nehmegibt's nach eine vernünftige Regel dafür beziehungsweise mehrere vernünftige Regeln mussten für irgendein entscheidenauf jeden Fall kriege ich das hin ich kann links alle komplexen Zahlen auflistenund rechtskomplexe Zahlen hinschreibensodass deren Quadratdas auf der linken Seite sind undmit der ordentlichen Regel dazu kriegt rechts auch eindeutigekomplexe Zahl hinimmer eine von den beiden Möglichkeitenauch Regel um eine von beiden Möglichkeitenhinzu schreiben nur für die null ?? kein Problemplus minus nullmacht kein Ärger bei der eins muss ich mich für ?? plus minus eins welche von beiden entscheiden ?? durch Plus als insoweit und hierbei die Entscheidung nicht einzig kurze Zeit plus Einzelkurse zwei und nicht minusvon dem ganzenso Komma die Tabelle für links alle komplexen Zahlen rechtsstehen komplexe Zahlenüberlegen und später welche konvexen Zahlen der stehen auf jeden Fall stehen komplette Zahlen das einzige mit der Zielmengesteht nichts anderes dar als verdeckte Zahl ich sage nicht dass der alle komplexen Zahlen stehen aberbestehenderZahlenmit der Kurve wird das schwieriger?? Ellenzahlenbei ideellen Zahlen konnte ich das so auftragenauf der x-Achsein Definitionsbereichauf der y-AchseZielmengeBildmengewas ist jetzt der Ärgerbei komplexenZahlenwie Mangels an Dimensionengenauähmhier bei ideellen Zahlenist die Minderzahl rein erschüttert das kann ich auf eine Dimension darstellen eine reelle Zahl eins zweiPiKommaich gehe mit einer reellen Zahl rauseins zweiPikann ich auf einergeradenabtragender Ärger ist jetzt aber ich gehe mit zwei Dimensionen reinich hier mit komplexen Zahlenreihenund die mit zwei Dimension auch wieder raus wollte sozusagen eine zweidimensionalex-Achseund eine zweidimensionaley-Achse das hauthinich kann keine Kurve auf Malenfür diese Funktionich könntesowas auf Malen ?? sage okay das ist meinmeine Gaußsche ZahlenebeneRealzeit imaginär zahlenund das ist meine Gaußsche ZahlenebeneRealzeit Imaginärteilund einmalig jetzt einwas von Vogel abgebildet wirddie einzig abgebildet auf die Einsdes dieabgebildet aufnull Komma sieben etwa plus null Komma sieben manauf sowas hierda landet dieun so weiterfür jeden Punkt linkskann ich den Fall mal zu ein Punkt rechtsaber das wird keine Kurve bekannt mich auf den Kopf stellen es wird keine Kurveich geh mit zwei Dimensionen rein und ich nehme zwei Dimensionen daraus das kann in der zwoten Malalso leider das mit den Funktionenund den Kurven das klappt leider nurwennichvon ideellen Zahlen ausgehe und wieder reell Zahlen ausmache dann können Sie dasin seiner Kurve maldie Funktionen so ?? Punkt manwill heute im Laufe des Tages auch mal zeigen Punkt anders dann bauen dann in einer Situationaber erst mal ist dasdie Artfiguren entstehenmit Definitionsmengeauswählen Zahlen ich hab Zielmenge aus reellen Zahlen und dann kann ich sie eben X nach Ymit so einer Kurvedarstellenin diesem Fallkomplexer Komplexkeine Chance das macht das ganze extrem unübersichtlich bei kompletten ZahlZeichen Laufe des Semesters offenbar Tricks wie man trotzdem solcheFunktion komplexer Zahlen darstellenkann so offensichtlichnicht das fusioniert mich ordentlichmit Kurven schon mal gar nicht dafür zwei Dimension