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Realschule 9 · Mathematik
Funktionen · Lineare Funktionen

Geradengleichung in der Punkt-Steigungs-Form

Das Deutschlandticket kostet jeden Monat gleich viel, ein Taxi in Dortmund dagegen rechnet pro Kilometer ab. Oft kennst du von einer Geraden nicht den y-Achsenabschnitt, sondern nur einen beliebigen Punkt und die Steigung, zum Beispiel „nach 9 km zeigt das Taxameter 13,05 €“. Mit der Punkt-Steigungs-Form kannst du die Geradengleichung direkt aufstellen, ohne vorher $b$ auszurechnen.

Die Punkt-Steigungs-Form

Warum funktioniert das? Für jeden weiteren Punkt $(x \mid y)$ auf der Geraden gilt: Das Steigungsdreieck von $P$ aus hat die Steigung $m = \frac{y - y_1}{x - x_1}$. Multiplizierst du mit $x - x_1$, erhältst du genau die Formel.

Graph der Geraden mit Steigung 4 durch den Punkt P(3|−2) mit der Gleichung in Punkt-Steigungs-Form. 3−2 P(3|−2) y + 2 = 4(x − 3)
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Stelle die Gleichung der Geraden in der Punkt-Steigungs-Form auf, die durch den Punkt $A(3|-2)$ verläuft und die Steigung $m = 4$ hat.

Stelle die Gleichung der Geraden in der Punkt-Steigungs-Form auf, die durch den Punkt $A(3|-2)$ verläuft und die Steigung $m = 4$ hat.

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Berechne die Steigung der Geraden durch die Punkte $P(-1|4)$ und $Q(2|10)$ und stelle ihre Gleichung in der Punkt-Steigungs-Form auf, indem du die Koordinaten des…

Berechne die Steigung der Geraden durch die Punkte $P(-1|4)$ und $Q(2|10)$ und stelle ihre Gleichung in der Punkt-Steigungs-Form auf, indem du die Koordinaten des Punktes $P$ verwendest.

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Betrachte die im Koordinatensystem dargestellte Gerade. Bestimme ihre Steigung und einen Punkt mit ganzzahligen Koordinaten, durch den sie genau verläuft, und stelle…

Betrachte die im Koordinatensystem dargestellte Gerade. Bestimme ihre Steigung und einen Punkt mit ganzzahligen Koordinaten, durch den sie genau verläuft, und stelle ihre Gleichung in der Punkt-Steigungs-Form auf.

X Y 2 1
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Von der Punkt-Steigungs-Form zur Form $y = mx + b$

Die Punkt-Steigungs-Form liefert dir sofort einen Punkt und die Steigung. Willst du den y-Achsenabschnitt $b$ wissen, multiplizierst du die Klammer aus und löst nach $y$ auf.

Zwei Punkte reichen ebenfalls: Zuerst berechnest du die Steigung $m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$, dann nimmst du einen der beiden Punkte als Bezugspunkt. Welchen, ist egal, es entsteht dieselbe Gerade.

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Gegeben ist die Gerade mit der Gleichung $y - 5 = -2(x + 1)$. Gib einen Punkt an, durch den sie genau verläuft, und den Wert ihrer Steigung. Forme anschließend die…

Gegeben ist die Gerade mit der Gleichung $y - 5 = -2(x + 1)$. Gib einen Punkt an, durch den sie genau verläuft, und den Wert ihrer Steigung. Forme anschließend die Gleichung um, sodass sie in der Normalform $y = mx + b$ dasteht.

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Eine Gerade hat die Punkt-Steigungs-Gleichung $y + 3 = \frac{1}{2}(x - 6)$. Überprüfe rechnerisch, ob der Punkt $C(8|-2)$ auf dieser Geraden liegt.

Eine Gerade hat die Punkt-Steigungs-Gleichung $y + 3 = \frac{1}{2}(x - 6)$. Überprüfe rechnerisch, ob der Punkt $C(8|-2)$ auf dieser Geraden liegt.

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Bestimme die Gleichung der Winkelhalbierenden des ersten und dritten Quadranten in der Punkt-Steigungs-Form, wobei du den Koordinatenursprung als Bezugspunkt nimmst.

Bestimme die Gleichung der Winkelhalbierenden des ersten und dritten Quadranten in der Punkt-Steigungs-Form, wobei du den Koordinatenursprung als Bezugspunkt nimmst.

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Um die Gleichung einer barrierefreien Rampe zu bestimmen, die im Punkt $A(-3|1)$ beginnt und ein Gefälle von $5\,\%$ ($m = -0,05$) hat, schreibt David in sein Heft: $$y…

Um die Gleichung einer barrierefreien Rampe zu bestimmen, die im Punkt $A(-3|1)$ beginnt und ein Gefälle von $5\,\%$ ($m = -0,05$) hat, schreibt David in sein Heft:

$$y + 1 = -0,05(x - 3)$$
  1. a) Bestimme die beiden Denkfehler, die David beim Einsetzen der Koordinaten des Punktes in die Punkt-Steigungs-Formel $y - y_1 = m(x - x_1)$ gemacht hat.
  2. b) Gib die richtige Gleichung in der Punkt-Steigungs-Form an.
  3. c) Forme die Gleichung in die explizite Form ($y = mx + b$) um und überprüfe rechnerisch, dass die Koordinaten des Startpunkts $A(-3|1)$ die Gleichung erfüllen.
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Anwendungen und Modelle

Viele Situationen sind linear: Es gibt einen konstanten Zuwachs pro Einheit (die Steigung) und einen bekannten Wert (der Bezugspunkt). Das passt genau zur Punkt-Steigungs-Form.

Sind zwei Messwerte gegeben, berechnest du zuerst die Steigung. Sie hat im Sachzusammenhang eine Bedeutung: Änderung pro Einheit, zum Beispiel € pro km oder km pro Minute. Schreibe am Ende immer einen Antwortsatz und prüfe, ob das Ergebnis plausibel ist.

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Der Wasserstand eines Stausees steigt gleichmäßig um $15$ cm pro Tag. Wenn der Pegel am Messtag $10$ bei $420$ cm lag, stelle die Punkt-Steigungs-Gleichung auf, die den…

Der Wasserstand eines Stausees steigt gleichmäßig um $15$ cm pro Tag. Wenn der Pegel am Messtag $10$ bei $420$ cm lag, stelle die Punkt-Steigungs-Gleichung auf, die den Wasserstand $y$ der Anzahl der vergangenen Tage $x$ zuordnet.

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Im städtischen Taxidienst von Dortmund (Tagestarif an Werktagen) berechnet das Taxameter einen festen Preis pro gefahrenem Kilometer von $m = 1,10$ €/km. Am Ende einer…

Im städtischen Taxidienst von Dortmund (Tagestarif an Werktagen) berechnet das Taxameter einen festen Preis pro gefahrenem Kilometer von $m = 1,10$ €/km. Am Ende einer Fahrt von $9$ km vom Marktplatz zu einem Gewerbegebiet zeigt das Taxameter einen Gesamtbetrag von $13,05$ € an.

  1. a) Bestimme die unabhängige ($x$) und die abhängige Variable ($y$) und gib ihre Einheiten an. Gib die Daten der Fahrt als bekannten Punkt $P(x_1|y_1)$ und als Steigung $m$ an.
  2. b) Stelle die Gleichung, die die Gesamtkosten der Fahrt modelliert, in der Punkt-Steigungs-Form auf.
  3. c) Forme die Gleichung in ihre explizite Form ($y = mx + b$) um und deute die wirtschaftliche Bedeutung des y-Achsenabschnitts $b$ im Taxidienst.
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Ein Klimatechniker notiert, dass die Raumtemperatur nach $2$ Stunden nach dem Einschalten einer Industrieanlage $18^\circ$C beträgt und nach $5$ Stunden $10,5^\circ$C.…

Ein Klimatechniker notiert, dass die Raumtemperatur nach $2$ Stunden nach dem Einschalten einer Industrieanlage $18^\circ$C beträgt und nach $5$ Stunden $10,5^\circ$C. Nimm an, dass die Temperatur linear sinkt, und stelle die Punkt-Steigungs-Gleichung auf, die die Temperatur $y$ in Abhängigkeit von der Zeit $x$ angibt.

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Ein Transporter-Verleih verlangt einen festen Betrag plus einen konstanten Preis pro gefahrenem Kilometer. Für eine Fahrt von $50$ km werden $65$ € berechnet und für…

Ein Transporter-Verleih verlangt einen festen Betrag plus einen konstanten Preis pro gefahrenem Kilometer. Für eine Fahrt von $50$ km werden $65$ € berechnet und für eine Fahrt von $120$ km $107$ €. Bestimme die Steigung der Kostenfunktion und stelle ihre Gleichung in der Punkt-Steigungs-Form auf.

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Üben★★☆Nicht begonnen
Ein Radfahrer hält bei seinem Training eine konstante Geschwindigkeit. In Minute $15$ seiner Fahrt befindet er sich bei Kilometermarke $6$ der Straße, und in Minute $40$…

Ein Radfahrer hält bei seinem Training eine konstante Geschwindigkeit. In Minute $15$ seiner Fahrt befindet er sich bei Kilometermarke $6$ der Straße, und in Minute $40$ erreicht er Kilometer $16$. Gib die Position des Radfahrers in der Punkt-Steigungs-Form an und berechne, bei welchem Kilometer er sich in Minute $60$ befindet.

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Eine Zugangsrampe muss zur Einhaltung der Vorschriften für barrierefreies Bauen eine Steigung von genau $8\%$ haben. Die Rampe beginnt ebenerdig im Punkt $A(0|0)$ und…

Eine Zugangsrampe muss zur Einhaltung der Vorschriften für barrierefreies Bauen eine Steigung von genau $8\%$ haben. Die Rampe beginnt ebenerdig im Punkt $A(0|0)$ und muss einen Höhenunterschied bis zu einer Plattform im Punkt $B(x_0|1,2)$ überwinden (Koordinaten in Metern). Stelle die Gleichung der Rampengeraden in der Punkt-Steigungs-Form auf und bestimme die x-Koordinate $x_0$.

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Üben★★★Nicht begonnen
Ein Industrietank enthält anfangs $500$ Liter einer flüssigen chemischen Verbindung. Ein Ventil wird geöffnet, das den Tank mit konstanter Geschwindigkeit leert. Die…

Ein Industrietank enthält anfangs $500$ Liter einer flüssigen chemischen Verbindung. Ein Ventil wird geöffnet, das den Tank mit konstanter Geschwindigkeit leert. Die Gleichung, die das Volumen $V$ (in Litern) in Abhängigkeit von der Zeit $t$ (in Minuten) modelliert, lässt sich in der Punkt-Steigungs-Form als $V - 200 = m(t - 15)$ schreiben. Berechne die Steigung $m$ und bestimme, wie lange es dauert, bis der Tank vollständig leer ist.

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Parallele und senkrechte Geraden

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Stelle die Gleichung der zu $y = 3x - 7$ parallelen Geraden durch den Punkt $B(-4|1)$ in der Punkt-Steigungs-Form auf.

Stelle die Gleichung der zu $y = 3x - 7$ parallelen Geraden durch den Punkt $B(-4|1)$ in der Punkt-Steigungs-Form auf.

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Bestimme die Gleichung der Geraden in der Punkt-Steigungs-Form, die senkrecht zu $y = -\frac{1}{3}x + 5$ ist und durch den Schnittpunkt der Geraden $y = 2x - 1$ und…

Bestimme die Gleichung der Geraden in der Punkt-Steigungs-Form, die senkrecht zu $y = -\frac{1}{3}x + 5$ ist und durch den Schnittpunkt der Geraden $y = 2x - 1$ und $y = x + 3$ verläuft.

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Üben★★☆Nicht begonnen
Gegeben ist die Gerade $y - k = 3(x + 2)$. Bestimme den Wert des Parameters $k$ so, dass die Gerade genau durch den Punkt $A(1|4)$ verläuft.

Gegeben ist die Gerade $y - k = 3(x + 2)$. Bestimme den Wert des Parameters $k$ so, dass die Gerade genau durch den Punkt $A(1|4)$ verläuft.

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Üben★★☆Nicht begonnen
Stelle die Punkt-Steigungs-Gleichung der Geraden auf, die die x-Achse in $x = -3$ und die y-Achse in $y = 6$ schneidet. Gib das Ergebnis ausschließlich mit dem…

Stelle die Punkt-Steigungs-Gleichung der Geraden auf, die die x-Achse in $x = -3$ und die y-Achse in $y = 6$ schneidet. Gib das Ergebnis ausschließlich mit dem Schnittpunkt mit der x-Achse als Bezugspunkt an.

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Üben★★★Nicht begonnen
Gegeben sind die Geraden $r_1: y - 2 = a(x + 1)$ und $r_2: y - b = 3(x - 2)$. Bestimme rechnerisch die Werte der Parameter $a$ und $b$, sodass beide Terme identische…

Gegeben sind die Geraden $r_1: y - 2 = a(x + 1)$ und $r_2: y - b = 3(x - 2)$. Bestimme rechnerisch die Werte der Parameter $a$ und $b$, sodass beide Terme identische Geraden darstellen.

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Geraden mit geometrischer Bedeutung

Ist eine Gerade durch eine geometrische Bedingung festgelegt, suchst du immer zuerst einen Punkt auf ihr und ihre Steigung. Dann setzt du in die Punkt-Steigungs-Form ein.

Strecke AB mit Mittelpunkt M und der Mittelsenkrechten, die senkrecht auf AB steht. A B M
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Stelle die Gleichung der Mittelsenkrechten der Strecke mit den Endpunkten $A(-2|5)$ und $B(4|1)$ in der Punkt-Steigungs-Form auf. Denke daran: Die Mittelsenkrechte ist…

Stelle die Gleichung der Mittelsenkrechten der Strecke mit den Endpunkten $A(-2|5)$ und $B(4|1)$ in der Punkt-Steigungs-Form auf. Denke daran: Die Mittelsenkrechte ist die Gerade, die senkrecht zur Strecke durch deren Mittelpunkt verläuft.

X Y A B M
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Üben★★☆Nicht begonnen
Bestimme die Gleichung der zu $2x - 5y + 10 = 0$ parallelen Geraden in der Punkt-Steigungs-Form, die durch den Mittelpunkt der Strecke mit den Endpunkten $P(-1|-4)$ und…

Bestimme die Gleichung der zu $2x - 5y + 10 = 0$ parallelen Geraden in der Punkt-Steigungs-Form, die durch den Mittelpunkt der Strecke mit den Endpunkten $P(-1|-4)$ und $Q(7|2)$ verläuft.

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Üben★★★Nicht begonnen
Bestimme im Dreieck mit den Eckpunkten $A(-2|-1)$, $B(4|1)$ und $C(1|5)$ die Gleichung der Geraden in der Punkt-Steigungs-Form, die die Höhe zur Ecke $C$ enthält.

Bestimme im Dreieck mit den Eckpunkten $A(-2|-1)$, $B(4|1)$ und $C(1|5)$ die Gleichung der Geraden in der Punkt-Steigungs-Form, die die Höhe zur Ecke $C$ enthält.

X Y A B C
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Zurück zum Anfang: Beim Taxi kennst du Steigung und einen Punkt und erhältst sofort $y - 13{,}05 = 1{,}10(x - 9)$, ohne vorher $b$ zu berechnen.

Auf einen Blick

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