Proportionale und antiproportionale Zuordnung – Definition, Formeln und Beispiele
Erfahre, wie proportionale Funktionen das Wachstum beschreiben und wie antiproportionale Funktionen eine indirekte Beziehung darstellen. Entdecke die Formeln, Graphen und Beispiele für beide Arten von Zuordnungen. Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text.
Inhaltsverzeichnis zum Thema Proportionale und antiproportionale Zuordnung
Proportionale Funktion – Definition und Formel
Eine Funktion ist eine Zuordnung, die jedem -Wert einen eindeutigen -Wert zuordnet. beschreibt dabei die unabhängige und die abhängige Variable.
Wachsen – und -Wert im gleichen Verhältnis, kannst du von einer proportionalen Zuordnung sprechen. Wie du dieses Verhältnis anhand der Wertetabelle sowie der Steigung erkennen kannst, lernst du im Folgenden.
Wertetabelle proportionale Funktion
Jede Zuordnung kann mithilfe einer Wertetabelle dargestellt werden. Dabei findest du in der linken Spalte die -Werte und in der rechten Spalte die zugehörigen -Werte beziehungsweise .
Stell dir vor, du gehst in einen Supermarkt und möchtest Gummibärchen für dich und deine Freunde kaufen. Eine Tüte kostet , zwei Tüten entsprechend , drei Tüten und so weiter. Diesen Sachverhalt kannst du in eine Wertetabelle eintragen.
Anzahl Gummibärchentüten () | Preis ( bzw. ) |
---|---|
… | … |
Der Preis steigt im gleichen Verhältnis wie die Anzahl der Tüten. Verdoppelt sich die Anzahl der Tüten, verdoppelt sich auch der Preis. Verdreifacht sich die Anzahl der Tüten, verdreifacht sich auch der Preis etc.
Proportionale Funktion – Gleichung und Graph
Jede proportionale Funktion kann durch eine Funktionsgleichung der Art dargestellt werden. Proportionale Funktionen sind demnach lineare Funktionen, die durch den Ursprung verlaufen. Du weißt bereits, dass die Anzahl der gekauften Gummibärchentüten und den zugehörigen Preis beschreibt.
ist die Steigung des Funktionsgraphen. Handelt es sich um eine proportionale Zuordnung, entspricht die Steigung dem Proportionalitätsfaktor und kann mit der Formel
berechnet werden.
Für wäre dann . Für das Steigungsdreieck am Funktionsgraphen würde das bedeuten, dass du pro Einheit nach rechts drei Einheiten nach oben gehst. Hier siehst du den Graphen der proportionalen Funktion .
Auch für die anderen Wertepaare aus der Tabelle erhalten wir den gleichen Wert für die Steigung:
:
:
Die Steigung und somit das Verhältnis von Funktionswert und dem zugehörigen -Wert ist konstant. Diese Eigenschaft von proportionalen Zuordnungen heißt Quotientengleichheit.
Proportionale Funktionen werden auch als direkt proportionale Zuordnungen bezeichnet und es gilt: Je mehr von der einen Größe, desto mehr von der anderen Größe. Also beispielsweise je mehr Gummibärchen du kaufst, desto mehr musst du bezahlen.
Proportionale Funktion – Beispiel
Lisa möchte ihren Geburtstag mit Freundinnen und Freunden im Freizeitpark feiern. Letztes Jahr hat sie mit Freundinnen und Freunden im gleichen Freizeitpark gefeiert und für die Eintrittskarten bezahlt. Wie viel muss sie dieses Jahr bezahlen? Beachte, dass sie selbst an ihrem Geburtstag keinen Eintritt bezahlen muss.
Da der zu zahlende Preis im gleichen Verhältnis wächst wie die Anzahl der Gäste, handelt es sich um eine proportionale Zuordnung. Du weißt, dass der Preis für Gäste betrug. Um herauszufinden, wie viel du für Gäste zahlen musst, berechnest du zunächst, wie viel du für einen Gast zahlst, indem du den Preis durch teilst. Das Ergebnis von pro Gast multiplizierst du dann mit der gewünschten Anzahl der Gäste und erhältst so einen Gesamtpreis von .
Anzahl Gäste () | Preis |
---|---|
… | … |
Die passende Funktionsvorschrift für diese proportionale Zuordnung Preis pro Gast Gesamtpreis wäre .
Antiproportionale Funktion – Definition und Formel
Neben den proportionalen Funktionen gibt es auch antiproportionale Funktionen. Was die Antiproportionalität ausmacht, lernst du jetzt.
Wertetabelle antiproportionale Funktion
Proportionale und antiproportionale Funktionen kannst du in einer Wertetabelle darstellen, indem du die dir bekannten -Werte mit den zugehörigen -Werten einträgst.
Lucia soll ihr Zimmer aufräumen und benötigt dafür allein . Hilft ihr großer Bruder mit, benötigen sie und mit der Hilfe ihrer Mutter reichen zu dritt .
Personenzahl () | Benötigte Zeit () |
---|---|
… | … |
Mit der doppelten Anzahl an Helfern halbiert sich also die benötigte Zeit. Es gilt: Je mehr Leute helfen, desto weniger Zeit wird benötigt.
Antiproportionale Zuordnungen werden auch als indirekt proportional bezeichnet.
Antiproportionale Funktion – Funktionsgleichung und Graph
Auch antiproportionale Funktionen lassen sich mithilfe einer Funktionsgleichung darstellen. Im Gegensatz zur proportionalen Funktion hat der Funktionsgraph nicht die Form einer Geraden, sondern ist eine Hyperbel.
Die benötigte Zeit zum Aufräumen des Zimmers lässt sich mit der Funktionsgleichung berechnen.
Bei antiproportionalen Zuordnungen gilt die Produktgleichheit mit , wobei p der Antiproportionalitätsfaktor ist. Für das obige Beispiel wäre und somit:
Das Produkt aus und bleibt immer gleich.
Antiproportionale Funktion – Beispiel
Stephan hat eine Pizza, die in Stücke geschnitten ist. Isst er diese allein, hat er alle Stücke für sich. Teilt er mit einer Freundin, hat jeder von ihnen Stücke. Möchte auch sein Bruder noch etwas von der Pizza haben, bleiben für jeden Stücke Pizza.
Darstellen lässt sich dieser Sachverhalt durch die Funktion .
Proportionale und antiproportionale Zuordnungen
Die folgende Tabelle fasst die Unterschiede zwischen proportionalen und antiproportionalen Funktionen zusammen.
Proportionale Funktion | Antiproportionale Funktion | |
---|---|---|
alternative Bezeichnung | direkt proportionale Zuordnung | indirekt proportionale Zuordnung |
Funktionsgleichung | ||
Proportionalitätsfaktor | ||
Merkhilfe | je mehr, desto mehr | je mehr, desto weniger |
Häufig gestellte Fragen zum Thema Proportionale und antiproportionale Zuordnung