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1 Symmetrie (1|3)

Achsensymmetrie zur y-Achse

Jede ganzrationale Funktion, bei der die Variable

  • nur in Potenzen mit geradem Exponenten vorkommt,

ist achsensymmetrisch zur y-Achse.

Graph von x hoch 4 minus x^2

Beispiel für einen Graphen, der achsensymmetrisch zur y-Achse ist.

2 Symmetrie (2|3)

Punktsymmetrie zum Ursprung

Jede ganzrationale Funktion, bei der die Variable

  • nur in Potenzen mit ungeradem Exponenten vorkommt,

ist punktsymmetrisch zum Ursprung (0|0).

Punktsymmetrisch

Beispiel für einen Graphen, der punktsymmetrisch zum Ursprung ist

3 Symmetrie (3|3)

Keine Symmetrie zum Koordinatensystem

Wenn in einer ganzrationalen Funktion die Variable

  • als Potenz mit geradem Exponenten

und außerdem auch

  • als Potenz mit ungeradem Exponenten vorkommt,

ist der Graph weder achsensymmetrisch zur y-Achse noch punktsymmetrisch zum Ursprung.

graph einer rationalen Funktion

Beispiel für einen Graphen, der keine Symmetrie zum Koordinatensystem aufweist

Ob es Achsensymmetrie zu einer anderen Achse als der y-Achse oder Punktsymmetrie zu einem anderen Punkt als dem Ursprung gibt, ist eine andere Frage, die schwieriger zu beantworten ist und hier nicht behandelt werden soll.

4 Erster Schritt: Nullstellen bestimmen (3)

Wie das Ausrechnen der Nullstellen aus der Gleichung geht, hängt natürlich immer von der Art der Funktion ab.

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Gibt es denn da gar keine allgemeine Regel, die immer funktioniert?

Eine allgemeine Regel, die immer in der gleichen Weise funktioniert, gibt es da nicht.

 

Aber ein paar Tipps - oder eine Art "Anleitung", die (fast) immer funktioniert - kann ich dir für solche Polynomfunktionen, wie unser ff es ist, schon geben:

Falls in der Gleichung überhaupt kein x2,x3x^2, x^3… usw. vorkommt, dann

  • stellst du die Gleichung einfach nach xx um.

mx+t=0\displaystyle mx+t=0

Wenn x2x^2 die höchste vorkommende x-Potenz ist, kannst du

  • die Lösungsformel der quadratischen Gleichung anwenden.

x1/2=b±b24ac2a\displaystyle x_{1/2}=\dfrac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}

Wenn auch höhere Potenzen von xx vorkommen,

  • schaust du zunächst, ob du xx ausklammern kannst

- und wenn das geht, dann tust du es natürlich.

ax3+bx2+cx=0\displaystyle ax^3+bx^2+cx=0
x(ax2+bx+c)=0\displaystyle x(ax^2+bx+c)=0

5 Beispiel - Nullstellenbestimmung (1| )

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Nun gut, in unserem Beispiel müssen wir zunächst einmal die Nullstellen bestimmen.

 

Die Funktion ist

 

f:xf(x)=16x416x3+x2\displaystyle f:x\mapsto f(x)=\frac{1}{6} x^4-\frac{1}{6}x^3+x^2

Dann fangen wir mit der Arbeit an…

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…und jeder von uns Dreien -

 

denn du da draußen vor dem Bildschirm, du machst doch mit, oder? -

 

versucht es zunächst einmal alleine…

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…und wenn wir nicht weiterkommen, treffen wir uns alle auf der nächsten Kursseite!

6 Nullstellen im Beispiel (2| )

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Die Funktion gleich 0 setzen ist ja nicht schwer:

16x416x3+x2=0\displaystyle \frac{1}{6} x^4-\frac{1}{6}x^3+x^2=0

 

Aber wie geht es weiter?

Bei solchen Polynomgleichungen sollte man immer zunächst prüfen,

  • ob man xx oder sogar x2,x3,x^2, x^3,… usw. ausklammern kann.

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In unserer Gleichung kann man x2x^2 ausklammern!

 

Also so:

 

x2(16x216x+1)=0\displaystyle x^2\cdot (\frac{1}{6} x^2-\frac{1}{6}x+1)=0

7 Nullstellen im Beispiel (4|4)

x2(16x216x+1)=0\displaystyle x^2\cdot (\frac{1}{6} x^2-\frac{1}{6}x+1)=0

 

Weil das ein Produkt ist, und weil ein Produkt genau dann 0 wird, wenn einer der Faktoren 0 ist,

 

kann man hier beide Faktoren einzeln gleich 0 setzen.

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Der Faktor x2x^2 ergibt die Nullstelle x1=0x_1=0.

 

Und dann setzen wir einfach noch den Term in der Klammer gleich 0:

 

16x216x+1=0\displaystyle {\frac{1}{6} x^2-\frac{1}{6}x+1}=0
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16x216x+1=0{\frac{1}{6} x^2-\frac{1}{6}x+1}=0 ?

 

Darauf kann man doch

x1/2=b±b24ac2a\displaystyle x_{1/2}=\dfrac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}

 

*Das mach' ich doch gleich mal!

  • Wir sehen uns dann auf der nächsten Kursseite!*


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