Betrachte die gebrochen-rationale Funktion \(h(x)=\frac{x-3}{x+1}\) und die lineare Funktion \(k(x)=\frac{x-3}{2}\).
a) Bestimme die maximalen Definitionsmengen \(D_h\) und \(D_k\).
b) Bestimme die Schnittpunkte beider Graphen mit der \(x\)-Achse.
c) Bestimme die Schnittpunkte mit der \(y\)-Achse.
d) Erkläre, warum beide Graphen denselben Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse haben, ihre Schnittpunkte mit der \(y\)-Achse aber verschieden sind.
Denkanstöße
- Welche Nenner können null werden, und was bedeutet das für die Definitionsmenge?
- Unter welcher Bedingung ist ein Bruch gleich null?
- Welchen \(x\)-Wert setzt du für einen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ein?
- Vergleiche für die Erklärung Zähler und Nenner der beiden Funktionsterme.
Lösung
1. Für \(h\) darf \(x+1\) nicht null werden. Daher ist \(D_h=\mathbb{R}\setminus\{-1\}\). Für die lineare Funktion gilt \(D_k=\mathbb{R}\).
2. Beide Funktionsterme werden für \(x=3\) null, weil ihr gemeinsamer Zähler \(x-3\) dort null ist und die jeweiligen Nenner ungleich null sind. Daher gilt \(S_{x,h}=S_{x,k}=(3\mid0)\).
3. Es ist \(h(0)=-3\) und \(k(0)=-\frac{3}{2}\). Somit sind \(S_{y,h}(0\mid-3)\) und \(S_{y,k}(0\mid-\frac{3}{2})\).
4. Die gemeinsame Nullstelle folgt aus dem gemeinsamen Faktor \(x-3\) im Zähler. Für \(x=0\) liefern die verschiedenen Nenner dagegen verschiedene Funktionswerte.
Antwort
a) \(D_h=\mathbb{R}\setminus\{-1\}\), \(D_k=\mathbb{R}\)
b) \(S_{x,h}=S_{x,k}=(3\mid0)\)
c) \(S_{y,h}(0\mid-3)\), \(S_{y,k}(0\mid-\frac{3}{2})\)
d) Die gemeinsame Nullstelle entsteht durch den gemeinsamen Zähler \(x-3\); bei \(x=0\) führen die verschiedenen Nenner zu verschiedenen Funktionswerten.