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    Bei einer ganzrationalen Funktion entscheidet die größte x-Potenz mitsamt ihrem Koeffizienten, von wo der Graph kommt und wohin er geht:
    • Exponent ungerade, Koeffizient positiv (z.B. 5x³): von links unten nach rechts oben
    • Exponent ungerade, Koeffizient negativ (z.B. -2x): von links oben nach rechts unten
    • Exponent gerade, Koeffizient positiv (z.B. ½x²): von links oben nach rechts oben
    • Exponent gerade, Koeffizient negativ (z.B. -x²): von links unten nach rechts unten
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Aufgabe

Aufgabe 1 von 5 in Level 1
  • Wie verläuft der Graph?
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  • f(x)
    =
    −
    x
    3
    +
    3x
    5
    +
    10x
    −
    2
    Von links
     
       
     
    oben
     
       
     
    unten
    nach rechts
     
       
     
    oben
     
       
     
    unten
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Stoff zum Thema
Wie bestimmt man das Verhalten des Graphen einer ganzrationalen Funktion an den Rändern?
#312
Bei einer ganzrationalen Funktion entscheidet die größte x-Potenz mitsamt ihrem Koeffizienten, von wo der Graph kommt und wohin er geht:
  • Exponent ungerade, Koeffizient positiv (z.B. 5x³): von links unten nach rechts oben
  • Exponent ungerade, Koeffizient negativ (z.B. -2x): von links oben nach rechts unten
  • Exponent gerade, Koeffizient positiv (z.B. ½x²): von links oben nach rechts oben
  • Exponent gerade, Koeffizient negativ (z.B. -x²): von links unten nach rechts unten
Wie erkennt man Achsen- und Punktsymmetrie bei Funktionen, insbesondere bei ganzrationalen Funktionen?
#758
  • Achsensymmetrie zur y-Achse:
Für alle x aus dem Definitionsbereich gilt:
f(x) = f(-x)

  • Punktsymmetrie zum Ursprung:
Für alle x aus dem Definitionsbereich gilt:
-f(x) = f(-x)

  • Spezialfall: ganzrationale Funktionen

f(x) = f(-x) gilt genau dann, wenn nur gerade Exponenten auftauchen.
Also gilt:
Hat eine ganzrationale Funktion nur x-Potenzen mit geraden Hochzahlen, so ist der Graph der Funktion achsensymmetrisch zur y-Achse.

-f(x) = f(-x) gilt genau dann, wenn nur ungerade Exponenten auftauchen.
Also gilt:
Hat eine ganzrationale Funktion nur x-Potenzen mit ungeraden Hochzahlen, so ist der Graph der Funktion punktsymmetrisch zum Ursprung.

  • Hinweis:
Die einzige Funktion deren Graph sowohl achsensymmetrisch zur y-Achse also auch punktsymmetrisch zum Ursprung ist, ist f(x)=0.
Beispiel
Untersuche, ob der Graph der Funktion achsensymmetrisch zur y-Achse oder punktsymmetrisch zum Ursprung ist.
a) 
f
 
x
=
x
−
2
·
x
+
2
b) 
f
 
x
=
−
0,4x
3
+
2x
c) 
f
 
x
=
0,1x
−
0,3
·
0,5
−
2x
Welche Eigenschaften hat der Graph einer ganzrationalen Funktion mit nur ungeraden Exponenten und einem negativen Leitkoeffizienten?
#1524

Ganzrationale Funktion:

\(f(x)=a_nx^n+\dots+a_1x+a_0\) mit \(a_n\neq0\)

Der Grad ist die höchste auftretende Potenz, \(a_n\) heißt Leitkoeffizient

Nullstellen und Vielfachheit:

In der Form \(f(x)=a\,(x-x_1)^{k_1}\cdot\ldots\cdot(x-x_m)^{k_m}\)

\(x_i\) sind Nullstellen, \(k_i\) sind die Vielfachheiten

Die Summe der Vielfachheiten aller reellen Nullstellen ist höchstens so groß wie der Grad. 

ungerade Vielfachheit: Vorzeichenwechsel

gerade Vielfachheit: Berührung der \(x\)-Achse

Verhalten im Unendlichen:

Entscheidend sind nur Grad und Leitkoeffizient:

\(n\) gerade: beide Enden des Graphen zeigen in die gleiche Richtung

\(n\) ungerade: beide Enden des Graphen zeigen in entgegengesetzte Richtungen

\(a_n>0\): Graph verläuft nach rechts oben 

\(a_n<0\): Graph verläuft nach rechts unten

Symmetrie:

achsensymmetrisch zur \(y\)-Achse: \(f(-x)=f(x)\), nur gerade Potenzen

punktsymmetrisch zum Ursprung: \(f(-x)=-f(x)\), nur ungerade Potenzen

Punktsymmetrie bedeutet stets eine Nullstelle bei \(0\)

Beispiel

Der Graph einer ganzrationalen Funktion ist achsensymmetrisch zur \(y\)-Achse und hat bei \(x=3\) eine doppelte Nullstelle. Er verläuft von links unten nach rechts unten.

Gib eine passende Funktionsgleichung an.