Ich habe die Bilder \(f(x+2)=-2 x+1, \quad f(1)=x+3 \) gegeben und suche jetzt das Bild \(f(3x)\). Dazu nutze ich die beiden Bildvektoren und dessen Eingabevektoren \(x+2\) und \(1\) und erzeuge damit durch Linearkombination den Eingabevektor \(3\cdot x\). Entweder man sieht das sofort oder du musst so eine Linearkombination finden. Wenn du es finden willst, dann suchst du also Koeffizienten \(\alpha,\beta\in \mathbb{R}\), sodass \(3\cdot x=\alpha\cdot (x+2)+\beta\cdot 1\) gilt. Das geht über Koeffizientenvergleich:
$$3\cdot x=\alpha\cdot (x+2)+\beta\cdot 1=\alpha\cdot x+(2\cdot \alpha+\beta),$$
also ist jeweils \(\alpha=3\) und \(2\cdot \alpha+\beta=0 \Rightarrow \beta = -6\). Also hat man $$3\cdot x=3\cdot (x+2)-6\cdot 1=3\cdot ((x+2)-2\cdot 1).$$
Und das setze ich jetzt in \(f\) ein und nutze die Linearität von \(f\) (sonst funktioniert das gar nicht, falls \(f\) nichtlinear wäre):
$$ f(3\cdot x)=f\Big(3\cdot ((x+2)-2\cdot 1)\Big)=3\cdot f((x+2)-2\cdot 1)\\=3\cdot [f(x+2)-2\cdot f(1)]\stackrel{\text{bekannte Werte}}{=} 3\cdot [-2\cdot x+1-2\cdot (x+3)]\\=3\cdot (-4\cdot x-5)=-12\cdot x-15. $$