Lernpfad Willkommen beim Lernpfad zu den Eigenschaften ganzrationaler Funktionen Zur Zeit beschäftigen wir uns mit ganzrationalen Funktionen, wobei du die einfachste Form, die Potenzfunktionen, bereits kennengelernt hast. Von Interesse ist hier vor allem der Verlauf einer Funktion in Abhängigkeit des Funktionsterms für betragsmäßig große x-Werte, d. h. am "linken und am rechten Rand" des Definitionsbereiches. Dieses hast du bei den Potenzfunktionen mit natürlichem Exponenten bereits kennengelernt. Im folgenden sollen die bereits bekannten Informationen über die Potenzfunktionen auf allgemeine ganzrationale Funktionen übertragen werden. Voraussetzungen Du kannst den Verlauf des Funktionsgraphen einer Potenzfunktion anhand des Funktionsterms beschreiben und skizzieren. Du kannst den Funktionsterm einer Potenzfunktion mit Hilfe eines Gleichungssystems ermitteln. Ziele Du erkennst, wann eine ganzrationale Funktion vorliegt, und wann nicht. Globalverlauf? In der Schule gefehlt | Mathelounge. Du kannst den Verlauf für betragsmäßig große x-Werte des Funktionsgraphen einer ganzrationalen Funktion anhand des Funktionsterms beschreiben.
Da -10 < 0, existiert an dieser Stelle ein Hochpunkt. Und auch hier existiert ein Hochpunkt. Das verwundert nicht, weil der Graph der Funktion achsensymmetrisch zur y-Achse ist → Symmetrie. ACHTUNG! Bei manchen Funktionen geht die schnelle Methode mit der zweiten Ableitung nicht. Dann hilft nur die Untersuchung der ersten Ableitung auf Vorzeichenwechsel links- und rechtsseitig der möglichen Extremstellen, z. B: Bei einem Vorzeichenwechsel hat die Funktion einen Hochpunkt. GlobalVerlauf ganzrationale Funktion | Mathelounge. Umgekehrt einen Tiefpunkt. Da ein Punkt immer aus einer Stelle und dem Funktionswert an dieser Stelle besteht, bedarf es noch der Berechnung der Funktionswerte. Man setzt dazu die gefundenen Extremstellen in die Ausgangsfunktion ein: damit erhalten wir die Koordinaten des einzigen Tiefpunkts: des ersten Hochpunkts und die, des zweiten Hochpunkts Schließlich sei hier noch auf verschiedene Begriffe verwiesen, deren Bedeutungen nicht immer klar sind, da sie in Mathebüchern vermischt auftreten: Stelle x Funktionswert f(x) Punkt E(x|f(x)) Extremstellen: Extrema: Extrempunkte: – Minimalstelle – Minimum – Tiefpunkt – Maximalstelle – Maximum – Hochpunkt Fortsetzung folgt!
2020-11-30 (2020-03-01) Globalverlauf von ganzrationalen Funktionen
1. Faktor $$ x = 0 $$ $$ \Rightarrow x_1 = 0 $$ 2. Faktor $$ x^2-6x+8 = 0 $$ Hierbei handelt es sich um eine quadratische Gleichung, die wir z. B. mithilfe der Mitternachtsformel lösen können: $$ \begin{align*} x_{2, 3} &= \frac{-b \pm \sqrt{b^2- 4ac}}{2a} \\[5px] &= \frac{6 \pm \sqrt{(-6)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 8}}{2 \cdot 1} \\[5px] &= \frac{6 \pm 2}{2} \end{align*} $$ Fallunterscheidung $$ \Rightarrow x_{2} = \frac{6 - 2}{2} = 2 $$ $$ \Rightarrow x_{3} = \frac{6 + 2}{2} = 4 $$ Die Funktion hat Nullstellen bei $x_1 = 0$, $x_2 = 2$ und $x_3 = 4$. y-Achsenabschnitt Hauptkapitel: $y$ -Achsenabschnitt berechnen Der $y$ -Achsenabschnitt entspricht dem Funktionswert an der Stelle $x=0$. Globalverlauf ganzrationaler funktionen vorgeschmack auch auf. Wir berechnen also $f(0)$: $$ f({\color{red}0}) = {\color{red}0}^3-6 \cdot {\color{red}0}^2+8 \cdot {\color{red}0} = 0 $$ Der $y$ -Achsenabschnitt ist bei $y = 0$. Grenzwerte Hauptkapitel: Grenzwerte Verhalten im Unendlichen Für sehr große Werte strebt die Funktion gegen + unendlich: $$ \lim_{x\to +\infty}\left(x^3-6x^2+8x\right) = +\infty $$ Für sehr kleine Werte strebt die Funktion gegen - unendlich: $$ \lim_{x\to -\infty}\left(x^3-6x^2+8x\right) = -\infty $$ Wertebereich Hauptkapitel: Wertebereich Der Wertebereich gibt eine Antwort auf die Frage: Welche $y$ -Werte kann die Funktion annehmen?