Aufgabenbeispiele von Grenzverhalten-Symmetrie

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Symmetrieeigenschaften (elementar)

Beispiel:

Entscheide welche Symmetrie bei der Funktion f mit f(x)= 5 x 7 +4 x 5 + x 3 +6x vorliegt.

Lösung einblenden

Da f nur ungerade Hochzahlen hat, ist ihr Schaubild punktsymmetrisch zum Ursprung.

Symmetrie bestimmen (allg.)

Beispiel:

Entscheide welche Symmetrie bei der Funktion f mit f(x)= x +1 x 2 vorliegt.

Lösung einblenden

Wir betrachten einfach f(-x) und schauen dann, ob das zufällig wieder f(x) oder -f(x) ist:

f(-x) = ( -x ) +1 ( -x ) 2 = -x x 2 + 1 x 2

Wenn man das mit f(x) = x +1 x 2 vergleicht, kann man erkennen, dass f(-x) = - 1 x + 1 x 2
weder gleich f(x) = x +1 x 2 noch gleich -f(x) = - x +1 x 2 = x +1 x 2 ist.

Es gilt also: f(-x) ≠ f(x) und f(-x) ≠ -f(x)

Somit liegt bei f keine Symmetrie zum KoSy vor.

Verhalten gegen ∞

Beispiel:

Bestimme das Verhalten der Funktion f mit f(x) = 4 x 5 + x 4 -4 für x → -∞ und für x → ∞.

Lösung einblenden

Weil für (betragsmäßig) sehr große x-Werte der erste Potenzterm mit dem höchsten Exponent 4 x 5 immer (betragsmäßig) größere Funktionswerte als die anderen Potenzterme hat, genügt es nur dessen Verhalten für x → ± ∞ zu untersuchen.

x → - ∞

Da der Exponent bei 4 x 5 ungerade ist, hat x 5 ein negatives Vorzeichen, wenn man was negatives für x einsetzt. Multipliziert mit 4 erhalten wir so also ein negatives Vorzeichen:

Somit: x → - ∞ ⇒ 4 x 5 -

Also gilt auch: x → - ∞ ⇒ 4 x 5 + x 4 -4 -

x → + ∞

x 5 hat natürlich immer ein positives Vorzeichen, wenn man was positives für x einsetzt. Multipliziert mit 4 erhalten wir so also ein positives Vorzeichen:

Somit: x → + ∞ ⇒ 4 x 5

Also gilt auch: x → + ∞ ⇒ 4 x 5 + x 4 -4

Term mit Grenzverhalten bestimmen

Beispiel:

Bestimme den Term einer Funktion, für dessen Graph folgende Bedingungen erfüllt sein müssen:

  • der Grad von f muss mindestens 3 sein
  • Verhalten für x → -∞: f(x) → -∞
  • Verhalten für x → ∞: f(x) → ∞
  • f(1) = 4

Lösung einblenden

Da das Verhalten für x → -∞ und für x → +∞ verschieden ist, muss der Grad einer solchen Funktion ungerade, weil es ja nur bei ungeraden Hochzahlen einen Unterschied macht, ob man postive oder negative Werte für x in eine Potenz einsetzt. Und weil der Grad ja mindestens 3 sind muss nehmen wir am besten 3 als Grad.

Für f(x) = x 3 wäre also das Grenzverhalten und der Mindestgrad passend.

f(1) = 1 3 = 1 ist aber leider nicht 4. Da ja aber das Grenzverhalten nur von der Potenz mit der höchsten Hochzahl abhängt, können wir einfach noch das fehlende 4 -1 = 3 als Absolutglied zu unserem bisherigen Term x 3 hinzufügen.

Ein möglicher Funktionsterm wäre somit: f(x)= x 3 +3

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(

Dieser funktionierende Term ist im roten Graphen eingezeichnet