# Funktionen und Graphen

## Funktionsgraphen

| Name | Funktionsgleichung | Graph |
| :---: | :---: | :---: |
| **Lineare Funktion** | f(x) = k &sdot; x + d | <img src="https://wiki.teodor-batkai.at/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/screenshot-from-2025-06-09-15-50-54.png" width="200px"/> |
| **Quadratische Funktion** | f(x) = a &sdot; x<sup>2</sup> + b &sdot; x + c| <img src="https://wiki.teodor-batkai.at/uploads/images/gallery/2025-06/screenshot-from-2025-06-09-15-53-46.png" width="200px"/> |
| **Exponentialfunktion** | f(x) = a<sup>x</sup>| <img src="https://wiki.teodor-batkai.at/uploads/images/gallery/2025-06/image-1749477309161.png" width="200px"/> |
| **Logarithmusfunktion** | f(x) = log<sub>n</sub>(x) | <img src="https://wiki.teodor-batkai.at/uploads/images/gallery/2025-06/screenshot-from-2025-06-09-15-59-22.png" width="200px"/>|
| **Potenzfunktion** <br> <br> Falls n ungerade: <br> "S"-Form <br> <br> Falls n gerade: <br>"W" oder "M"-Form| f(x) = a &sdot; x<sup>n</sup> | <img src="https://wiki.teodor-batkai.at/uploads/images/gallery/2025-06/screenshot-from-2025-06-09-16-01-15.png" width="200px"/> |
| **Polynomfunktion** <br><br> Wie bei Potenzfunktion:<br><br>Falls n gerade:<br>"W" oder "M"-Form<br><br>Falls n ungerade:<br> "S"-Form| f(x) = a<sub>0</sub> &sdot; x<sup>n</sup> + a<sub>1</sub> &sdot; x<sup>n-1</sup>+ ... + a<sub>n</sub> &sdot; x<sup>0</sup> | <img src="https://wiki.teodor-batkai.at/uploads/images/gallery/2025-06/screenshot-from-2025-06-09-16-08-06.png" width="200px"/>|

## Winkelfunktionen

### Sinus- und Cosinusfunktion

Winkelfunktionen sind Sinus-, Cosinus-, und Tangensfunktion. Diese sehen in der Grundfunktion (Amplitude = 1, keine Phasenverschiebung) folgendermaßen aus:

| Sinusfunktion | Cosinusfunktion | Tangensfunktion |
| :---: | :---: | :---: |
| <img src="https://wiki.teodor-batkai.at/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/screenshot-from-2025-06-09-16-14-05.png" width="200px"/> | <img src="https://wiki.teodor-batkai.at/uploads/images/gallery/2025-06/screenshot-from-2025-06-09-16-17-00.png" width="200px"/> | <img src="https://wiki.teodor-batkai.at/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/screenshot-from-2025-06-09-16-18-12.png" width="200px"/> |

Wie man sieht, haben die Sinus- und Cosinusfunktion eine Periode von 2&pi; und die Tangensfunktion eine Periode von &pi;. Die Cosinusfunktion können wir auch als eine Phasenverschobene Sinusfunktion schreiben:

>**sin(x) = cos(x - 
><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
>      <mfrac>
>        <mi>&pi;</mi> <nm>2<nm>
>      </mfrac>
></math>)** bzw. **cos(x) = sin(x +
><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
>      <mfrac>
>        <mi>&pi;</mi> <nm>2<nm>
>      </mfrac>
></math>)**

Wie wir sehen, wird die Sinusfunktion bei einer Phasenverschiebung von +
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mfrac>
        <mi>&pi;</mi> <nm>2<nm>
      </mfrac>
</math> um 
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mfrac>
        <mi>&pi;</mi> <nm>2<nm>
      </mfrac>
</math> nach **links** verschoben, die Cosinusfunktion **bei negativer Phasenverschiebung nach rechts**. Die Sinusfunktion sieht allgemein so aus: **f(x) = a &sdot; sin(b &sdot; x + c)**. a ist die **Amplitude**, b die **Kreisfrequenz**, und c die **Phasenverschiebung**. b kann auch als &omega; und c als &phi; geschrieben werden (hauptsächlich in der Physik). Die Amplitude streckt/staucht die Funktion entlang der y-Achse, die Kreisfrequenz entlang der x-Achse. Die Phasenverschiebung verschiebt die Funktion entlang der x-Achse nach links oder rechts.

### Schwingungen

Bei harmonischen Schwingungen (also Schwingungen, die durch eine Sinusfunktion s(t) = a &sdot; sin(b &sdot; t + c), also auch Cosinusfunktion, dargestellt werden können) kommen ein paar Begriffe hinzu:
* **Elongation:** Wert der Funktion zum Zeitpunt t
* **Amplitude (a):** Größtmögliche Elongation (höchster Punkt der Funktion)
* **Schwingungsdauer (T):** Zeit, die für eine vollständige Schwingung benötigt wird; ohne Kreisfrequenz ist sie 2&pi;. **T = 
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mfrac>
        <mi>1</mi> <nm>f<nm>
      </mfrac>
</math>; T =
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mfrac>
        <mi>2 &sdot; &pi;</mi> <nm>&omega;<nm>
      </mfrac>
</math>**
* **Frequenz:** Anzahl an Schwingungen pro Sekunde; Einheit: Hz (Hertz). **f =
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mfrac>
        <mi>1</mi> <nm>T<nm>
      </mfrac>
</math>; f =
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mfrac>
        <mi>&omega;</mi> <nm>2 &sdot; &pi;<nm>
      </mfrac>
</math>**