Funktionsgraphen Transformationen ablesen: Einfach erklärt

Wie liest du Verschiebungen, Streckungen und Stauchungen direkt aus einem Funktionsgraphen ab? Hier lernst du alle Transformationen Schritt für Schritt mit vielen durchgerechneten Beispielen.

📅 Aktualisiert 15. Juni 202625 Min. Lesezeit✍️ Rocket Tutor Redaktion

Wenn du weißt, wie man Transformationen aus einem Funktionsgraphen abliest, sparst du dir in der Klausur enorm viel Rechenzeit. Statt jeden Punkt neu zu berechnen, erkennst du auf einen Blick: „Der Graph wurde 2 Einheiten nach oben verschoben" oder „Er ist doppelt so steil geworden." Dieses Wissen gilt für Parabeln, Wurzelfunktionen, Betragsfunktionen, gebrochen-rationale Funktionen und Sinuskurven gleichermaßen. In diesem Artikel lernst du, wie du Verschiebungen in y- und x-Richtung sowie Streckungen und Stauchungen direkt am Graphen erkennst – und wie du mit kombinierten Transformationen umgehst.

Vorwissen

Bevor wir starten, wiederholen wir kurz ein paar Grundlagen:

  • Koordinatensystem: Besteht aus einer horizontalen x-Achse (rechts/links) und einer vertikalen y-Achse (oben/unten).

    • Beispiel: Der Punkt P(25)P(2|5) liegt 2 Einheiten rechts und 5 Einheiten oben vom Ursprung.
  • Funktionsgraph: Eine Linie oder Kurve, die alle Punkte (xy)(x|y) darstellt, die zu einer Funktionsgleichung gehören.

    • Beispiel: Der Graph der Funktion f(x)=x2f(x) = x^2 ist eine nach oben geöffnete Parabel.
  • Markante Punkte: Besondere Punkte eines Graphen, die seine Lage und Form eindeutig beschreiben. Der wichtigste ist oft der Scheitelpunkt bei Parabeln.

    • Beispiel: Der Scheitelpunkt der Parabel f(x)=(x3)2+4f(x) = (x-3)^2 + 4 ist bei S(34)S(3|4).
  • Asymptote: Eine Linie, der sich ein Graph immer weiter annähert, sie aber nie berührt. Wichtig bei gebrochen-rationalen Funktionen.

    • Beispiel: Die Funktion f(x)=1xf(x) = \frac{1}{x} hat eine senkrechte Asymptote bei x=0x=0 und eine waagerechte bei y=0y=0.

Aufgabentyp 1: Verschiebung in y-Richtung ablesen

Eine Verschiebung in y-Richtung bedeutet, dass der gesamte Graph entweder nach oben oder nach unten bewegt wird. Jeder einzelne Punkt des Graphen wird um den exakt gleichen Wert vertikal verschoben. Die Form des Graphen ändert sich dabei nicht.

  • Verschiebung nach oben: Die y-Werte aller Punkte werden größer.
  • Verschiebung nach unten: Die y-Werte aller Punkte werden kleiner.

Um die Verschiebung zu bestimmen, vergleichen wir die y-Koordinate eines markanten Punktes auf dem alten Graphen mit der y-Koordinate des entsprechenden Punktes auf dem neuen Graphen.

Zwei Parabeln im Vergleich – Verschiebung in y-Richtung
Zwei Parabeln im Vergleich – Verschiebung in y-Richtung

Schritt-für-Schritt-Anleitung

  1. Markanten Punkt auf dem Originalgraphen finden: Wähle einen Punkt auf dem ursprünglichen Graphen (z.B. GfG_f), den du leicht ablesen kannst – Scheitelpunkt, y-Achsen-Schnittpunkt oder ein Punkt mit ganzzahligen Koordinaten. Nenne ihn P(xPyP)P(x_P | y_P).
  2. Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden: Suche auf dem neuen Graphen (z.B. GhG_h) den Punkt mit der gleichen x-Koordinate. Nenne ihn P(xPyP)P'(x_P | y_{P'}).
  3. Verschiebung berechnen: Bilde die Differenz d=yPyPd = y_{P'} - y_P. Ist dd positiv, wurde der Graph um dd Einheiten nach oben verschoben; ist dd negativ, um d|d| Einheiten nach unten.
  4. Antwort formulieren: Beschreibe die Anpassung präzise, z.B.: „Der Graph wurde um 3 Einheiten nach oben verschoben."

Durchgerechnete Beispiele

Beispiel 1

Aufgabe

Gegeben sind die Graphen GfG_f und GhG_h. Beschreibe, wie GhG_h aus GfG_f entsteht.

Parabel G_f und nach oben verschobene Parabel G_h
Parabel G_f und nach oben verschobene Parabel G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markanten Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen den Scheitelpunkt von GfG_f. Wir lesen ab: Sf(00)S_f(0|0).

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Der entsprechende Punkt auf GhG_h ist der neue Scheitelpunkt. Wir lesen ab: Sh(04)S_h(0|4).

  3. Schritt 3
    Verschiebung berechnen

    Wir vergleichen die y-Koordinaten:

    d=yhyf=40=4d = y_h - y_f = 4 - 0 = 4

    Da das Ergebnis positiv ist, handelt es sich um eine Verschiebung nach oben.

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde um 4 Einheiten nach oben verschoben, um den Graphen GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Verschiebung um 4 Einheiten nach oben.

Beispiel 2

Aufgabe

Gegeben sind die Graphen GfG_f und GhG_h. Beschreibe, wie GhG_h aus GfG_f entsteht.

Wurzelfunktion G_f und nach unten verschobene Variante G_h
Wurzelfunktion G_f und nach unten verschobene Variante G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markanten Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen den Startpunkt von GfG_f. Wir lesen ab: Pf(00)P_f(0|0).

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Der entsprechende Punkt auf GhG_h ist der neue Startpunkt. Wir lesen ab: Ph(03)P_h(0|-3).

  3. Schritt 3
    Verschiebung berechnen

    Wir vergleichen die y-Koordinaten:

    d=yhyf=30=3d = y_h - y_f = -3 - 0 = -3

    Da das Ergebnis negativ ist, handelt es sich um eine Verschiebung nach unten.

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde um 3 Einheiten nach unten verschoben, um den Graphen GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Verschiebung um 3 Einheiten nach unten.

Beispiel 3

Aufgabe

Gegeben sind die Graphen einer Sinusfunktion GfG_f und GhG_h. Beschreibe die Anpassung.

Sinuskurve G_f und nach oben verschobene Sinuskurve G_h
Sinuskurve G_f und nach oben verschobene Sinuskurve G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markanten Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen einen Hochpunkt von GfG_f. Wir lesen ab: Pf(π21)P_f(\frac{\pi}{2}|1).

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Der entsprechende Hochpunkt auf GhG_h hat dieselbe x-Koordinate. Wir lesen ab: Ph(π23)P_h(\frac{\pi}{2}|3).

  3. Schritt 3
    Verschiebung berechnen

    Wir vergleichen die y-Koordinaten:

    d=yhyf=31=2d = y_h - y_f = 3 - 1 = 2

    Das Ergebnis ist positiv, also eine Verschiebung nach oben.

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde um 2 Einheiten nach oben verschoben, um den Graphen GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Verschiebung um 2 Einheiten nach oben.

Beispiel 4

Aufgabe

Die Graphen GfG_f und GhG_h sind gegeben. Erkläre die Transformation von GfG_f zu GhG_h.

Kubische Funktion G_f und nach unten verschobene Variante G_h
Kubische Funktion G_f und nach unten verschobene Variante G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markanten Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen den Wendepunkt (Sattelpunkt) von GfG_f im Ursprung. Wir lesen ab: Wf(00)W_f(0|0).

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Der entsprechende Wendepunkt auf GhG_h ist: Wh(04)W_h(0|-4).

  3. Schritt 3
    Verschiebung berechnen

    Wir vergleichen die y-Koordinaten:

    d=yhyf=40=4d = y_h - y_f = -4 - 0 = -4

    Das Ergebnis ist negativ, also eine Verschiebung nach unten.

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde um 4 Einheiten nach unten verschoben, um den Graphen GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Verschiebung um 4 Einheiten nach unten.

Beispiel 5

Aufgabe

Gegeben sind die Graphen der gebrochen-rationalen Funktionen GkG_k und GmG_m. Beschreibe die Anpassung.

Gebrochen-rationale Funktion G_k und nach oben verschobene Variante G_m
Gebrochen-rationale Funktion G_k und nach oben verschobene Variante G_m
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markantes Merkmal auf dem Originalgraphen finden

    Bei gebrochen-rationalen Funktionen ist die waagerechte Asymptote ein gutes Merkmal. Für GkG_k liegt sie bei y=0y=0.

  2. Schritt 2
    Entsprechendes Merkmal auf dem neuen Graphen finden

    Die waagerechte Asymptote von GmG_m liegt bei y=3y=3.

  3. Schritt 3
    Verschiebung berechnen

    Die gesamte Funktion und damit auch ihre Asymptote wurde vertikal verschoben. Die Differenz ist:

    d=30=3d = 3 - 0 = 3

    Das Ergebnis ist positiv, also eine Verschiebung nach oben.

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GkG_k wurde um 3 Einheiten nach oben verschoben, um den Graphen GmG_m zu erhalten.

Ergebnis:

Verschiebung um 3 Einheiten nach oben.

Aufgabentyp 2: Verschiebung in x-Richtung ablesen

Eine Verschiebung in x-Richtung bedeutet, dass der gesamte Graph entweder nach links oder nach rechts bewegt wird. Jeder Punkt des Graphen wird um den exakt gleichen Wert horizontal verschoben. Die Form des Graphen ändert sich auch hier nicht.

  • Verschiebung nach rechts: Die x-Werte aller Punkte werden größer.
  • Verschiebung nach links: Die x-Werte aller Punkte werden kleiner.

Um die Verschiebung zu bestimmen, vergleichen wir die x-Koordinate eines markanten Punktes (oder einer senkrechten Asymptote) auf dem alten Graphen mit der x-Koordinate des entsprechenden Punktes auf dem neuen Graphen.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

  1. Markanten Punkt oder Merkmal auf dem Originalgraphen finden: Wähle einen eindeutigen Punkt (z.B. Scheitelpunkt, Startpunkt) oder ein Merkmal (z.B. senkrechte Asymptote). Notiere seine x-Position xaltx_{alt}.
  2. Entsprechenden Punkt oder Merkmal auf dem neuen Graphen finden: Suche den Punkt mit der gleichen y-Koordinate auf dem neuen Graphen. Notiere seine neue x-Position xneux_{neu}.
  3. Verschiebung berechnen: Bilde die Differenz d=xneuxaltd = x_{neu} - x_{alt}. Ist dd positiv, wurde der Graph um dd Einheiten nach rechts verschoben; ist dd negativ, um d|d| Einheiten nach links.
  4. Antwort formulieren: Beschreibe die Anpassung präzise, z.B.: „Der Graph wurde um 3 Einheiten nach links verschoben."

Durchgerechnete Beispiele

Beispiel 1

Aufgabe

Gegeben sind die Graphen GfG_f und GhG_h. Beschreibe, wie GhG_h aus GfG_f entsteht.

Parabel G_f und nach links verschobene Parabel G_h mit Scheitelpunkt bei -4
Parabel G_f und nach links verschobene Parabel G_h mit Scheitelpunkt bei -4
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markanten Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen den Scheitelpunkt von GfG_f: Sf(00)S_f(0|0). Seine x-Position ist xalt=0x_{alt} = 0.

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Der Scheitelpunkt von GhG_h ist Sh(40)S_h(-4|0). Seine x-Position ist xneu=4x_{neu} = -4.

  3. Schritt 3
    Verschiebung berechnen

    Wir vergleichen die x-Koordinaten:

    d=xneuxalt=40=4d = x_{neu} - x_{alt} = -4 - 0 = -4

    Da das Ergebnis negativ ist, handelt es sich um eine Verschiebung nach links.

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde um 4 Einheiten nach links verschoben, um den Graphen GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Verschiebung um 4 Einheiten nach links.

Beispiel 2

Aufgabe

Gegeben sind die Graphen der gebrochen-rationalen Funktionen GkG_k und GmG_m. Beschreibe die Anpassung.

Gebrochen-rationale Funktion G_k und nach rechts verschobene Variante G_m
Gebrochen-rationale Funktion G_k und nach rechts verschobene Variante G_m
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markantes Merkmal auf dem Originalgraphen finden

    Wir betrachten die senkrechte Asymptote von GkG_k. Sie liegt bei xalt=0x_{alt} = 0.

  2. Schritt 2
    Entsprechendes Merkmal auf dem neuen Graphen finden

    Die senkrechte Asymptote von GmG_m liegt bei xneu=3x_{neu} = 3.

  3. Schritt 3
    Verschiebung berechnen

    Wir vergleichen die x-Positionen der Asymptoten:

    d=xneuxalt=30=3d = x_{neu} - x_{alt} = 3 - 0 = 3

    Das Ergebnis ist positiv, also eine Verschiebung nach rechts.

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GkG_k wurde um 3 Einheiten nach rechts verschoben, um den Graphen GmG_m zu erhalten.

Ergebnis:

Verschiebung um 3 Einheiten nach rechts.

Beispiel 3

Aufgabe

Gegeben sind die Graphen GfG_f und GhG_h. Beschreibe, wie GhG_h aus GfG_f entsteht.

Wurzelfunktion G_f und nach rechts verschobene Variante G_h mit Startpunkt bei 5
Wurzelfunktion G_f und nach rechts verschobene Variante G_h mit Startpunkt bei 5
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markanten Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen den Startpunkt von GfG_f: Pf(00)P_f(0|0). Die x-Position ist xalt=0x_{alt} = 0.

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Der Startpunkt von GhG_h ist Ph(50)P_h(5|0). Die x-Position ist xneu=5x_{neu} = 5.

  3. Schritt 3
    Verschiebung berechnen

    Wir vergleichen die x-Koordinaten:

    d=xneuxalt=50=5d = x_{neu} - x_{alt} = 5 - 0 = 5

    Das Ergebnis ist positiv, also eine Verschiebung nach rechts.

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde um 5 Einheiten nach rechts verschoben, um den Graphen GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Verschiebung um 5 Einheiten nach rechts.

Beispiel 4

Aufgabe

Die Graphen GfG_f und GhG_h einer Betragsfunktion sind gegeben. Erkläre die Transformation.

Betragsfunktion G_f und nach links verschobene Variante G_h mit Spitze bei -3
Betragsfunktion G_f und nach links verschobene Variante G_h mit Spitze bei -3
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markanten Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen die Spitze (den Scheitelpunkt) von GfG_f: Vf(00)V_f(0|0). Die x-Position ist xalt=0x_{alt} = 0.

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Die Spitze von GhG_h ist Vh(30)V_h(-3|0). Die x-Position ist xneu=3x_{neu} = -3.

  3. Schritt 3
    Verschiebung berechnen

    Wir vergleichen die x-Koordinaten:

    d=xneuxalt=30=3d = x_{neu} - x_{alt} = -3 - 0 = -3

    Das Ergebnis ist negativ, also eine Verschiebung nach links.

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde um 3 Einheiten nach links verschoben, um den Graphen GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Verschiebung um 3 Einheiten nach links.

Aufgabentyp 3: Streckung/Stauchung in y-Richtung ablesen

Eine Streckung oder Stauchung in y-Richtung verändert die Form des Graphen. Er wird entweder steiler (Streckung) oder flacher (Stauchung). Dabei wird jeder y-Wert mit einem konstanten Faktor, dem Streckfaktor aa, multipliziert. Punkte auf der x-Achse (y=0y=0) bleiben an ihrem Platz!

  • Streckung: Der Graph wird von der x-Achse weggezogen. Der Betrag des Streckfaktors ist größer als 1 (a>1|a| > 1).
  • Stauchung: Der Graph wird zur x-Achse hingeschoben. Der Betrag des Streckfaktors liegt zwischen 0 und 1 (0<a<10 < |a| < 1).

Um den Faktor zu finden, vergleichen wir die y-Werte von zwei entsprechenden Punkten (mit gleicher x-Koordinate), die nicht auf der x-Achse liegen.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

  1. Passenden Punkt auf dem Originalgraphen finden: Wähle einen Punkt P(xPyP)P(x_P | y_P) auf dem ursprünglichen Graphen, der nicht auf der x-Achse liegt (also yP0y_P \neq 0) und gut ablesbar ist.
  2. Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden: Suche auf dem neuen Graphen den Punkt P(xPyP)P'(x_P | y_{P'}) mit der gleichen x-Koordinate.
  3. Streckfaktor berechnen: Teile den neuen y-Wert durch den alten y-Wert: a=yPyPa = \frac{y_{P'}}{y_P}.
  4. Ergebnis interpretieren und Antwort formulieren: Ist a>1|a| > 1, ist es eine Streckung; ist 0<a<10 < |a| < 1, eine Stauchung. Formuliere z.B.: „Der Graph wurde mit dem Faktor 2 in y-Richtung gestreckt."

Durchgerechnete Beispiele

Beispiel 1

Aufgabe

Gegeben ist der Graph GhG_h und der daraus entstandene Graph GfG_f. Beschreibe die Anpassung.

Parabel G_h und in y-Richtung gestreckte Parabel G_f
Parabel G_h und in y-Richtung gestreckte Parabel G_f
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Passenden Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen den Punkt Ph(11)P_h(1|1) auf dem Graphen GhG_h.

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Bei x=1x=1 liegt auf dem Graphen GfG_f der Punkt Pf(13)P_f(1|3).

  3. Schritt 3
    Streckfaktor berechnen

    Wir teilen den neuen y-Wert durch den alten:

    a=yfyh=31=3a = \frac{y_f}{y_h} = \frac{3}{1} = 3

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Ergebnis interpretieren und Antwort formulieren

    Da a=3a=3 und damit a>1|a| > 1 ist, handelt es sich um eine Streckung.

    Der Graph GhG_h wurde mit dem Faktor 3 in y-Richtung gestreckt, um GfG_f zu erhalten.

Ergebnis:

Streckung mit dem Faktor 3 in y-Richtung.

Beispiel 2

Aufgabe

Gegeben ist der Graph GfG_f und der daraus entstandene Graph GhG_h. Beschreibe die Anpassung.

Wurzelfunktion G_f und in y-Richtung gestauchte Variante G_h
Wurzelfunktion G_f und in y-Richtung gestauchte Variante G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Passenden Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen den gut ablesbaren Punkt Pf(42)P_f(4|2) auf dem Graphen GfG_f.

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Bei x=4x=4 liegt auf dem Graphen GhG_h der Punkt Ph(41)P_h(4|1).

  3. Schritt 3
    Streckfaktor berechnen

    Wir teilen den neuen y-Wert durch den alten:

    a=yhyf=12=0,5a = \frac{y_h}{y_f} = \frac{1}{2} = 0,5

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Ergebnis interpretieren und Antwort formulieren

    Da a=0,5a=0,5 und damit 0<a<10 < |a| < 1 ist, handelt es sich um eine Stauchung.

    Der Graph GfG_f wurde mit dem Faktor 0,5 in y-Richtung gestaucht, um GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Stauchung mit dem Faktor 0,5 in y-Richtung.

Beispiel 3

Aufgabe

Die Graphen GfG_f und GhG_h einer Sinusfunktion sind gegeben. Beschreibe die Transformation.

Sinusfunktion G_f und in y-Richtung gestreckte Sinusfunktion G_h
Sinusfunktion G_f und in y-Richtung gestreckte Sinusfunktion G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Passenden Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen den Hochpunkt von GfG_f: Pf(π21)P_f(\frac{\pi}{2}|1).

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Der entsprechende Hochpunkt auf GhG_h ist Ph(π22)P_h(\frac{\pi}{2}|2).

  3. Schritt 3
    Streckfaktor berechnen

    Wir teilen den neuen y-Wert durch den alten:

    a=yhyf=21=2a = \frac{y_h}{y_f} = \frac{2}{1} = 2

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Ergebnis interpretieren und Antwort formulieren

    Da a>1|a| > 1, handelt es sich um eine Streckung.

    Der Graph GfG_f wurde mit dem Faktor 2 in y-Richtung gestreckt, um GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Streckung mit dem Faktor 2 in y-Richtung.

Beispiel 4

Aufgabe

Gegeben sind die Graphen GfG_f und GhG_h. Beschreibe die Anpassung.

Parabel G_f und in y-Richtung gestauchte Parabel G_h
Parabel G_f und in y-Richtung gestauchte Parabel G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Passenden Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen den Punkt Pf(14)P_f(1|4) auf dem Graphen GfG_f.

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Bei x=1x=1 liegt auf dem Graphen GhG_h der Punkt Ph(11)P_h(1|1).

  3. Schritt 3
    Streckfaktor berechnen

    Wir teilen den neuen y-Wert durch den alten:

    a=yhyf=14=0,25a = \frac{y_h}{y_f} = \frac{1}{4} = 0,25

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Ergebnis interpretieren und Antwort formulieren

    Da 0<a<10 < |a| < 1, handelt es sich um eine Stauchung.

    Der Graph GfG_f wurde mit dem Faktor 0,25 in y-Richtung gestaucht, um GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Stauchung mit dem Faktor 0,25 in y-Richtung.

Beispiel 5

Aufgabe

Die Graphen GfG_f und GhG_h sind gegeben. Erkläre die Transformation von GfG_f zu GhG_h.

Kubische Funktion G_f und in y-Richtung gestauchte Variante G_h
Kubische Funktion G_f und in y-Richtung gestauchte Variante G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Passenden Punkt auf dem Originalgraphen finden

    Wir wählen den Punkt Pf(28)P_f(2|8) auf dem Graphen GfG_f.

  2. Schritt 2
    Entsprechenden Punkt auf dem neuen Graphen finden

    Bei x=2x=2 liegt auf dem Graphen GhG_h der Punkt Ph(24)P_h(2|4).

  3. Schritt 3
    Streckfaktor berechnen

    Wir teilen den neuen y-Wert durch den alten:

    a=yhyf=48=0,5a = \frac{y_h}{y_f} = \frac{4}{8} = 0,5

  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Ergebnis interpretieren und Antwort formulieren

    Da 0<a<10 < |a| < 1, handelt es sich um eine Stauchung.

    Der Graph GfG_f wurde mit dem Faktor 0,5 in y-Richtung gestaucht, um GhG_h zu erhalten.

Ergebnis:

Stauchung mit dem Faktor 0,5 in y-Richtung.

Aufgabentyp 4: Kombination aus Verschiebung und Streckung ablesen

Oft wird ein Graph nicht nur verschoben oder nur gestreckt, sondern beides gleichzeitig. Um eine solche kombinierte Transformation zu analysieren, gehen wir systematisch vor. Die beste Strategie ist, zuerst die Streckung/Stauchung zu bestimmen und danach die Verschiebung.

Als Ankerpunkt für unsere Analyse dient ein markanter Punkt, z.B. der Scheitelpunkt einer Parabel. Wir vergleichen, wie sich dieser Punkt verschiebt und wie sich die Form des Graphen um diesen Punkt herum ändert.

Parabel mit Streckung und anschließender Verschiebung – kombinierte Transformation
Parabel mit Streckung und anschließender Verschiebung – kombinierte Transformation

Schritt-für-Schritt-Anleitung

  1. Markante Punkte auf beiden Graphen identifizieren: Finde einen gut erkennbaren, entsprechenden Punkt auf dem Originalgraphen (ValtV_{alt}) und dem neuen Graphen (VneuV_{neu}). Bei Parabeln ist das der Scheitelpunkt.
  2. Streckfaktor bestimmen: Wähle einen zweiten Punkt PaltP_{alt} auf dem Originalgraphen (z.B. eine Einheit rechts von ValtV_{alt}), bestimme den vertikalen Abstand dy,altd_{y,alt} zu ValtV_{alt}. Finde den entsprechenden Punkt PneuP_{neu} auf dem neuen Graphen, bestimme dy,neud_{y,neu} zu VneuV_{neu}. Berechne a=dy,neudy,alta = \frac{d_{y,neu}}{d_{y,alt}}.
  3. Verschiebung bestimmen: Vergleiche die Koordinaten der markanten Punkte: dx=xneuxaltd_x = x_{neu} - x_{alt} und dy=yneuyaltd_y = y_{neu} - y_{alt}.
  4. Antwort formulieren: Fasse alle Ergebnisse zusammen. Nenne zuerst die Streckung/Stauchung und dann die Verschiebungen. Beispiel: „Der Graph wurde mit Faktor 0,5 gestaucht, um 5 Einheiten nach rechts und 2 Einheiten nach unten verschoben."

Durchgerechnete Beispiele

Beispiel 1

Aufgabe

Gegeben ist der Graph GfG_f und der daraus entstandene Graph GhG_h. Gib die Anpassungen an.

Parabel G_f mit kombinierter Streckung und Verschiebung zu G_h
Parabel G_f mit kombinierter Streckung und Verschiebung zu G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markante Punkte identifizieren
    • Scheitelpunkt von GfG_f: Vf(00)V_f(0|0)
    • Scheitelpunkt von GhG_h: Vh(53)V_h(5|3)
  2. Schritt 2
    Streckfaktor bestimmen
    1. Wir wählen einen Punkt auf GfG_f, der 1 Einheit rechts vom Scheitelpunkt liegt: Pf(11)P_f(1|1).
    2. Der vertikale Abstand zu VfV_f ist dy,f=10=1d_{y,f} = 1 - 0 = 1.
    3. Der entsprechende Punkt auf GhG_h (1 Einheit rechts von VhV_h) ist Ph(65)P_h(6|5).
    4. Der vertikale Abstand zu VhV_h ist dy,h=53=2d_{y,h} = 5 - 3 = 2.
    5. Streckfaktor: a=dy,hdy,f=21=2a = \frac{d_{y,h}}{d_{y,f}} = \frac{2}{1} = 2.

    Es liegt eine Streckung mit dem Faktor 2 vor.

  3. Schritt 3
    Verschiebung bestimmen

    Wir vergleichen die Scheitelpunkte Vf(00)V_f(0|0) und Vh(53)V_h(5|3).

    • x-Verschiebung: dx=50=5d_x = 5 - 0 = 5 (5 nach rechts)
    • y-Verschiebung: dy=30=3d_y = 3 - 0 = 3 (3 nach oben)
  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde mit dem Faktor 2 in y-Richtung gestreckt und anschließend um 5 Einheiten nach rechts und 3 Einheiten nach oben verschoben.

Ergebnis:

Streckung (Faktor 2), Verschiebung 5 nach rechts und 3 nach oben.

Beispiel 2

Aufgabe

Gegeben sind die Graphen GfG_f und GhG_h. Beschreibe die Transformation.

Parabel G_f mit kombinierter Stauchung und Verschiebung zu G_h
Parabel G_f mit kombinierter Stauchung und Verschiebung zu G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markante Punkte identifizieren
    • Scheitelpunkt von GfG_f: Vf(00)V_f(0|0)
    • Scheitelpunkt von GhG_h: Vh(51)V_h(-5|-1)
  2. Schritt 2
    Streckfaktor bestimmen
    1. Wir wählen einen Punkt auf GfG_f, der 2 Einheiten rechts vom Scheitelpunkt liegt: Pf(24)P_f(2|4).
    2. Der vertikale Abstand zu VfV_f ist dy,f=40=4d_{y,f} = 4 - 0 = 4.
    3. Der entsprechende Punkt auf GhG_h (2 Einheiten rechts von VhV_h) ist Ph(30)P_h(-3|0).
    4. Der vertikale Abstand zu VhV_h ist dy,h=0(1)=1d_{y,h} = 0 - (-1) = 1.
    5. Streckfaktor: a=dy,hdy,f=14=0,25a = \frac{d_{y,h}}{d_{y,f}} = \frac{1}{4} = 0,25.

    Es liegt eine Stauchung mit dem Faktor 0,25 vor.

  3. Schritt 3
    Verschiebung bestimmen

    Wir vergleichen die Scheitelpunkte Vf(00)V_f(0|0) und Vh(51)V_h(-5|-1).

    • x-Verschiebung: dx=50=5d_x = -5 - 0 = -5 (5 nach links)
    • y-Verschiebung: dy=10=1d_y = -1 - 0 = -1 (1 nach unten)
  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde mit dem Faktor 0,25 in y-Richtung gestaucht und anschließend um 5 Einheiten nach links und 1 Einheit nach unten verschoben.

Ergebnis:

Stauchung (Faktor 0,25), Verschiebung 5 nach links und 1 nach unten.

Beispiel 3

Aufgabe

Die Graphen GfG_f und GhG_h einer Betragsfunktion sind gegeben. Erkläre die Transformation.

Betragsfunktion G_f mit kombinierter Streckung und Verschiebung zu G_h
Betragsfunktion G_f mit kombinierter Streckung und Verschiebung zu G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markante Punkte identifizieren
    • Spitze von GfG_f: Vf(00)V_f(0|0)
    • Spitze von GhG_h: Vh(21)V_h(2|1)
  2. Schritt 2
    Streckfaktor bestimmen
    1. Wir wählen einen Punkt auf GfG_f, 1 Einheit rechts von der Spitze: Pf(11)P_f(1|1).
    2. Der vertikale Abstand zu VfV_f ist dy,f=10=1d_{y,f} = 1 - 0 = 1.
    3. Der entsprechende Punkt auf GhG_h (1 Einheit rechts von VhV_h) ist Ph(34)P_h(3|4).
    4. Der vertikale Abstand zu VhV_h ist dy,h=41=3d_{y,h} = 4 - 1 = 3.
    5. Streckfaktor: a=dy,hdy,f=31=3a = \frac{d_{y,h}}{d_{y,f}} = \frac{3}{1} = 3.

    Es liegt eine Streckung mit dem Faktor 3 vor.

  3. Schritt 3
    Verschiebung bestimmen

    Wir vergleichen die Spitzen Vf(00)V_f(0|0) und Vh(21)V_h(2|1).

    • x-Verschiebung: dx=20=2d_x = 2 - 0 = 2 (2 nach rechts)
    • y-Verschiebung: dy=10=1d_y = 1 - 0 = 1 (1 nach oben)
  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde mit dem Faktor 3 in y-Richtung gestreckt und anschließend um 2 Einheiten nach rechts und 1 Einheit nach oben verschoben.

Ergebnis:

Streckung (Faktor 3), Verschiebung 2 nach rechts und 1 nach oben.

Beispiel 4

Aufgabe

Gegeben sind die Graphen GfG_f und GhG_h einer Wurzelfunktion. Beschreibe die Anpassung.

Wurzelfunktion G_f mit kombinierter Stauchung und Verschiebung zu G_h
Wurzelfunktion G_f mit kombinierter Stauchung und Verschiebung zu G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markante Punkte identifizieren
    • Startpunkt von GfG_f: Vf(00)V_f(0|0)
    • Startpunkt von GhG_h: Vh(31)V_h(-3|1)
  2. Schritt 2
    Streckfaktor bestimmen
    1. Wir wählen einen Punkt auf GfG_f, 4 Einheiten rechts vom Startpunkt: Pf(42)P_f(4|2).
    2. Der vertikale Abstand zu VfV_f ist dy,f=20=2d_{y,f} = 2 - 0 = 2.
    3. Der entsprechende Punkt auf GhG_h (4 Einheiten rechts von VhV_h) ist Ph(12)P_h(1|2).
    4. Der vertikale Abstand zu VhV_h ist dy,h=21=1d_{y,h} = 2 - 1 = 1.
    5. Streckfaktor: a=dy,hdy,f=12=0,5a = \frac{d_{y,h}}{d_{y,f}} = \frac{1}{2} = 0,5.

    Es liegt eine Stauchung mit dem Faktor 0,5 vor.

  3. Schritt 3
    Verschiebung bestimmen

    Wir vergleichen die Startpunkte Vf(00)V_f(0|0) und Vh(31)V_h(-3|1).

    • x-Verschiebung: dx=30=3d_x = -3 - 0 = -3 (3 nach links)
    • y-Verschiebung: dy=10=1d_y = 1 - 0 = 1 (1 nach oben)
  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde mit dem Faktor 0,5 in y-Richtung gestaucht und anschließend um 3 Einheiten nach links und 1 Einheit nach oben verschoben.

Ergebnis:

Stauchung (Faktor 0,5), Verschiebung 3 nach links und 1 nach oben.

Beispiel 5

Aufgabe

Die Graphen GfG_f und GhG_h sind gegeben. Erkläre die Transformation von GfG_f zu GhG_h.

Kubische Funktion G_f mit Stauchung, Spiegelung und Verschiebung zu G_h
Kubische Funktion G_f mit Stauchung, Spiegelung und Verschiebung zu G_h
Fortschritt
4 / 4
  1. Schritt 1
    Markante Punkte identifizieren
    • Wendepunkt von GfG_f: Wf(00)W_f(0|0)
    • Wendepunkt von GhG_h: Wh(14)W_h(1|4)
  2. Schritt 2
    Streckfaktor bestimmen
    1. Wir wählen einen Punkt auf GfG_f, 2 Einheiten rechts vom Wendepunkt: Pf(28)P_f(2|8).
    2. Der vertikale Abstand zu WfW_f ist dy,f=80=8d_{y,f} = 8 - 0 = 8.
    3. Der entsprechende Punkt auf GhG_h (2 Einheiten rechts von WhW_h) ist Ph(30)P_h(3|0).
    4. Der vertikale Abstand zu WhW_h ist dy,h=04=4d_{y,h} = 0 - 4 = -4.
    5. Streckfaktor: a=dy,hdy,f=48=0,5a = \frac{d_{y,h}}{d_{y,f}} = \frac{-4}{8} = -0,5.

    Es liegt eine Stauchung mit dem Faktor 0,5 und eine Spiegelung an der x-Achse vor.

  3. Schritt 3
    Verschiebung bestimmen

    Wir vergleichen die Wendepunkte Wf(00)W_f(0|0) und Wh(14)W_h(1|4).

    • x-Verschiebung: dx=10=1d_x = 1 - 0 = 1 (1 nach rechts)
    • y-Verschiebung: dy=40=4d_y = 4 - 0 = 4 (4 nach oben)
  4. Schritt 4 · Ergebnis
    Antwort formulieren

    Der Graph GfG_f wurde an der x-Achse gespiegelt, mit dem Faktor 0,5 in y-Richtung gestaucht und anschließend um 1 Einheit nach rechts und 4 Einheiten nach oben verschoben.

Ergebnis:

Spiegelung an der x-Achse, Stauchung (Faktor 0,5), Verschiebung 1 nach rechts und 4 nach oben.

Wichtige Erkenntnisse

  • Verschiebung in y-Richtung (hoch/runter): Vergleiche die y-Koordinaten von entsprechenden Punkten. Die Differenz ist die Verschiebung.
  • Verschiebung in x-Richtung (links/rechts): Vergleiche die x-Koordinaten von entsprechenden Punkten (z.B. Scheitelpunkte) oder Merkmalen (z.B. Asymptoten).
  • Streckung/Stauchung in y-Richtung: Berechne den Quotienten der y-Werte (a=yneu/yalta = y_{neu} / y_{alt}) von entsprechenden Punkten. Ist a>1|a|>1, ist es eine Streckung. Ist 0<a<10<|a|<1, ist es eine Stauchung.
  • Kombinierte Transformation: Analysiere immer in der Reihenfolge: 1. Streckfaktor bestimmen (anhand der Formänderung um einen markanten Punkt), 2. Verschiebung bestimmen (anhand der Positionsänderung des markanten Punktes).

Häufige Fragen

Was sind Transformationen von Funktionsgraphen?

Transformationen von Funktionsgraphen beschreiben, wie ein Graph aus einem anderen durch Verschiebung, Streckung, Stauchung oder Spiegelung hervorgeht. Die wichtigsten Typen sind: Verschiebung in y-Richtung (hoch/runter), Verschiebung in x-Richtung (links/rechts) und Streckung oder Stauchung in y-Richtung. Die Form des Graphen ändert sich nur bei Streckung und Stauchung – bei reinen Verschiebungen bleibt sie gleich.

Wie liest du eine Verschiebung in y-Richtung aus einem Graphen ab?

Wähle einen markanten Punkt auf dem Originalgraphen (z.B. Scheitelpunkt) und suche den Punkt mit gleicher x-Koordinate auf dem neuen Graphen. Die Verschiebung ergibt sich als Differenz der y-Koordinaten: d = y_neu − y_alt. Ist d positiv, wurde der Graph nach oben verschoben; ist d negativ, nach unten.

Wie erkennst du eine Streckung oder Stauchung am Graphen?

Wähle zwei entsprechende Punkte mit gleicher x-Koordinate, die nicht auf der x-Achse liegen. Der Streckfaktor ergibt sich als a = y_neu / y_alt. Ist |a| > 1, handelt es sich um eine Streckung (der Graph wird steiler); ist 0 < |a| < 1, um eine Stauchung (der Graph wird flacher). Punkte auf der x-Achse bleiben dabei immer an ihrem Platz.

Was ist der Unterschied zwischen Verschiebung in x-Richtung und in y-Richtung?

Bei einer Verschiebung in y-Richtung bewegt sich der gesamte Graph nach oben oder unten – du vergleichst dazu die y-Koordinaten entsprechender Punkte. Bei einer Verschiebung in x-Richtung bewegt sich der Graph nach links oder rechts – hier vergleichst du die x-Koordinaten entsprechender Punkte oder Merkmale wie senkrechte Asymptoten. Die Form des Graphen ändert sich in beiden Fällen nicht.

Wie gehst du bei einer kombinierten Transformation vor?

Bei einer kombinierten Transformation gehst du am besten in zwei Schritten vor: Zuerst den Streckfaktor bestimmen, indem du die Formänderung um einen markanten Punkt analysierst. Danach die Verschiebung bestimmen, indem du die Positionsänderung des markanten Punktes auswertest. So trennst du Streckung und Verschiebung sauber voneinander und vermeidest Verwechslungen.

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