Anwendungsaufgaben Ganzrationale Funktionen – Kurvendiskussion, ANALYSIS Abitur - YouTube
Allgemeine Hilfe zu diesem Level Um den Grad anzugeben, schaut man auf die höchste x-Potenz (sofern der Term als Summe von x-Potenzen mit jeweiligem Koeffizient vorliegt). Liegt der Term faktorisiert vor, muss man pro Faktor die größte x-Potenz heranziehen. Es ist (für die Bestimmung des Grads) nicht erforderlich, alle Klammern auszumultiplizieren. Tastatur Tastatur für Sonderzeichen Kein Textfeld ausgewählt! Bitte in das Textfeld klicken, in das die Zeichen eingegeben werden sollen. Lernvideo Ganzrationale Funktionen Teil 1 Ganzrationale Funktionen (Teil 2) Faktorisierung von Polynomen (Teil 1) Faktorisierung von Polynomen (Teil 2) Der Term f(x) einer ganzrationalen Funktion (synonym: Polynomfunktion) besteht aus einer Summe von x-Potenzen, denen reelle Faktoren vorangestellt sind, wie z. B. ½ x³ + 3x² − 5 Die höchste x-Potenz bestimmt den Grad, im Beispiel oben beträgt dieser 3. Die vor den x-Potenzen stehenden reellen Faktoren (½; 3; -5) nennt man Koeffizienten. Taucht eine x-Potenz gar nicht auf, so ist der entsprechende Koeffizient 0.
x oder eine höhere Potenz von x (z. x³) ausklammert. Das ist aber nur sinnvoll, wenn das Polynom keine additive Konstante aufweist, wie z. bei x³ - 4x² + 3x. eine binomische Formel anwendet. Ein quadratischer Faktor kann mit Hilfe der Mitternachtsformel evtl. weiter zerlegt werden. Eine ganzrationale Funktion vom Grad n hat höchstens n Nullstellen und zerfällt damit in höchstens n lineare Faktoren. Bei einer ganzrationalen Funktion entscheiden die Summanden mit den niedrigsten x-Potenzen, wie sich die Funktion in der Nähe der y-Achse verhält. Wie verhalten sich die Funktionen in der Umgebung der y-Achse?
Aufgaben im Sachzusammenhang Zunächst als Vorbemerkung: Für die Bearbeitung der folgenden Aufgaben ist es notwendig, dass der Begriff der Ableitung von ganzrationalen Funktionen bekannt ist. Die Potenzregel, die Faktorregel und die Konstantenregel, sowie die Summenregel sollten ohne Schwierigkeiten angewendet werden können. Für viele Phänomene aus Natur und Technik werden Funktionen genutzt, um das Verhalten von bestimmten Größen zu beschreiben. Wichtiger noch: mit dem Begriff der Änderungsrate und damit der Ableitung wird die Veränderung bestimmter Größen beschrieben. Aus diesem Grund werden viele Aufgaben in einem Sachzusammenhang gestellt, da die Formulierungen und Aufgabenstellungen in der Realität nicht lauten: "Bestimmen Sie den Wendepunkt der Funktion". Somit ist es erforderlich, den Aufgabentext genau und vollständig zu lesen, damit man erkennt, was für die Bearbeitung einer jeden Aufgabenstellung eigentlich notwendig ist. Denn die Werkzeuge, d. h. Ableitungen bilden, Nullstellen bestimmen,..., sind natürlich dieselben, wie bei "Bestimmen Sie den Wendepunkt der Funktion".
gerade Vielfachheit (also doppelt, vierfach, sechsfach usw. ) bedeutet, dass der Graph die x-Achse an der betreffenden Stelle berührt ("Nullstelle ohne Vorzeichenwechsel"). Ein quadratischer Term (q · x² + r · x + s) kann evtl. als Produkt von zwei linearen Termen (linear ist z. x + 2) geschrieben werden. Dies hängt von den Lösungen der entsprechenden Nullgleichung (Mitternachtsformel! ) ab: Zwei unterschiedliche Lösungen a und b: der Term zerfällt in q · (x − a) · (x − b). Eine Lösung a: der Term zerfällt in q · (x − a)². Keine Lösung ("Minus unter der Wurzel"): der Term ist nicht zerlegbar. Zerlege, falls möglich, in Linearfaktoren: Polynomdivision funktioniert ähnlich wie die schriftliche Division, die du bereits aus der Grundschule kennst. Wenn man ein Polynom vom Grad n durch ein Polynom vom Grad m
noch mehr Faktoren], so erhält man alle Nullstellen von f, indem man die Nullstellen der einzelnen Faktoren bestimmt - denn ein Produkt ist Null, wenn ein Faktor Null ist. Beim Lösen einer Gleichung mit der Unbekannten x kann es hilfreich sein, eine Substitution vorzunehmen. Man ersetzt dabei einen geeigneten x-Term (z. x²) durch eine neue Variable, z. "z", so dass die Gleichung gelöst werden kann. Wenn man die Lösung(en) für z kennt, findet man die Lösungen für x leicht heraus ( Re- / Rücksubstitution). Jede Nullstelle einer ganzrationalen Funktion besitzt eine bestimmte Vielfachheit. Ist a eine Nullstelle, so kann f(x) als Produkt mit Faktor x − a geschrieben werden. Kommt x − a genau n mal als Faktor vor (also "hoch n"), so nennt man a eine n-fache Nullstelle. Bestimme jeweils die Nullstellen und ihre Vielfachheiten: Die Vielfachheit einer Nullstelle wirkt sich auf das Verhalten des Graphen wie folgt aus ungerade Vielfachheit (also einfach, dreifach, fünffach usw. ) bedeutet, dass der Graph die x-Achse an der betreffenden Stelle schneidet ("Nullstelle mit Vorzeichenwechsel").
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