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Stellen Sie aus rund 25.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Achsenschnittpunkte

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5565398
Lies am Graphen die beiden Schnittpunkte mit den Koordinatenachsen ab. Gib sie als \(S_x\) und \(S_y\) an.
Abbildung zur Aufgabe 556539

Denkanstöße

- Suche die Stelle, an der der Graph die \(x\)-Achse schneidet; dort ist \(y=0\). - Suche die Stelle, an der der Graph die \(y\)-Achse schneidet; dort ist \(x=0\). - Lies jeweils die andere Koordinate am Gitter ab.

Lösung

1. Der Graph schneidet die \(x\)-Achse bei \(x=2\). Daher ist \(S_x(2\mid0)\). 2. Der Graph schneidet die \(y\)-Achse bei \(y=1\). Daher ist \(S_y(0\mid1)\).

Antwort

\(S_x(2\mid0)\), \(S_y(0\mid1)\)
5572478
Bestimme den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse für \(f(x)=\frac{6}{x+2}-1\).

Denkanstöße

- Welchen \(x\)-Wert haben alle Punkte auf der \(y\)-Achse? - Prüfe kurz, ob dieser Wert zur Definitionsmenge gehört. - Setze ihn anschließend in den Funktionsterm ein.

Lösung

1. Für einen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse gilt \(x=0\). 2. Es ist \(f(0)=\frac{6}{2}-1=2\). 3. Daher lautet der Schnittpunkt \(S_y(0\mid2)\).

Antwort

\(S_y(0\mid2)\)
5572488
Untersuche \(g(x)=\frac{5}{x}+2\). Hat der Graph einen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse? Begründe.

Denkanstöße

- Welche \(x\)-Koordinate müsste ein Punkt auf der \(y\)-Achse haben? - Darf dieser Wert in den Nenner eingesetzt werden? - Was bedeutet das für einen möglichen \(y\)-Achsenschnittpunkt?

Lösung

1. Ein Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse müsste die \(x\)-Koordinate \(0\) haben. 2. Für \(x=0\) ist der Nenner des Bruchs null. Daher ist \(g(0)\) nicht definiert. 3. Der Graph besitzt deshalb keinen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse.

Antwort

Nein. Bei \(x=0\) ist die Funktion nicht definiert, daher gibt es keinen \(S_y\).
4100728
Der Funktionsgraph \(y = \frac{12}{x+2} + 3\) schneidet die \(x\)-Achse bei \(x = a\) und die \(y\)-Achse bei \(y = b\). Dabei gilt: a) \(a = -2; b = 3\) b) \(a = -6; b = 3\) c) \(a = -6; b = 9\) d) \(a = -2; b = 9\)

Denkanstöße

- Welchen Wert hat \(x\) an der Stelle, an der ein Graph die \(y\)-Achse schneidet? - Welchen Wert hat \(y\) an der Stelle, an der ein Graph die \(x\)-Achse schneidet? - Setze diese Werte nacheinander in die Gleichung ein und löse nach der gesuchten Variablen auf.

Lösung

1. Berechnung des \(y\)-Achsenabschnitts \(b\) durch Einsetzen von \(x = 0\): \(y = \frac{12}{0 + 2} + 3 = 6 + 3 = 9\). Somit ist \(b = 9\). 2. Berechnung der Nullstelle \(a\) durch Einsetzen von \(y = 0\): \(0 = \frac{12}{x + 2} + 3 \Rightarrow -3 = \frac{12}{x + 2}\). 3. Auflösen nach \(x\): \(-3(x + 2) = 12 \Rightarrow x + 2 = -4 \Rightarrow x = -6\). Somit ist \(a = -6\).

Antwort

c) \(a = -6; b = 9\)
4128758
Gegeben ist \(g(x)=\frac{2x-6}{x+1}\) mit \(D_g=\mathbb{Q}\setminus\{-1\}\). a) Bestimme das Argument \(x\), für das \(g(x)=0\) gilt, und interpretiere das Wertepaar als Schnittpunkt \(S_x\) mit der \(x\)-Achse. b) Berechne den Funktionswert zum Argument \(x=0\) und interpretiere das Wertepaar als Schnittpunkt \(S_y\) mit der \(y\)-Achse. c) Kann \(x=-1\) ein Argument der Funktion sein? Begründe mithilfe der Definitionsmenge.

Denkanstöße

- Unter welcher Bedingung ist ein Bruch gleich null? - Welchen \(x\)-Wert haben alle Punkte auf der \(y\)-Achse? - Was bedeutet es für den Graphen, wenn ein Wert nicht zur Definitionsmenge gehört?

Lösung

1. Für eine Nullstelle muss der Zähler null sein, während der Nenner ungleich null bleibt: \(2x-6=0\). Daraus folgt \(x=3\). Da \(3+1\neq0\), ist \(S_x(3\mid0)\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse setzt man \(x=0\): \(g(0)=\frac{-6}{1}=-6\). Also ist \(S_y(0\mid-6)\). 3. Für \(x=-1\) wird der Nenner null. Der Wert gehört nicht zur Definitionsmenge, daher existiert dort kein Graphenpunkt.

Antwort

a) \(x=3\), also \(S_x(3\mid0)\) b) \(g(0)=-6\), also \(S_y(0\mid-6)\) c) Nein. \(x=-1\notin D_g\), weil dort der Nenner null ist.
4129158
Gegeben ist die Funktion \(h(x)=\frac{12}{x+4}-2\). a) Bestimme den Schnittpunkt des Graphen mit der \(x\)-Achse. b) Bestimme den Schnittpunkt des Graphen mit der \(y\)-Achse. c) Für welchen Wert von \(x\) gilt \(h(x)=4\)?

Denkanstöße

- Welche Bedingung gilt für den Funktionswert an einem Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse? - Welche \(x\)-Koordinate hat jeder Punkt auf der \(y\)-Achse? - Wie kannst du die Gleichung in c) so umformen, dass der Bruch allein steht?

Lösung

1. Für den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse gilt \(h(x)=0\). Also \(0=\frac{12}{x+4}-2\), damit \(2=\frac{12}{x+4}\), \(2(x+4)=12\), \(x+4=6\) und \(x=2\). Somit ist \(S_x(2\mid0)\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse setzt man \(x=0\): \(h(0)=\frac{12}{4}-2=1\). Somit ist \(S_y(0\mid1)\). 3. Für \(h(x)=4\) gilt \(4=\frac{12}{x+4}-2\). Daraus folgt \(6=\frac{12}{x+4}\), \(6(x+4)=12\), \(x+4=2\) und \(x=-2\).

Antwort

a) \(S_x(2\mid0)\) b) \(S_y(0\mid1)\) c) \(x=-2\)
4129318
Gegeben sind die drei Funktionsgleichungen \(f(x) = 4x - 2\), \(g(x) = \frac{8}{x}\) und \(h(x) = \frac{x}{2}\). Prüfe für jede Funktion, ob ihr Graph die \(y\)-Achse schneidet. Falls ja, gib den Schnittpunkt \(S_y\) an. Falls nein, begründe dies mathematisch.

Denkanstöße

- Welche \(x\)-Koordinate haben alle Punkte auf der \(y\)-Achse? - Was passiert mathematisch, wenn du diesen speziellen \(x\)-Wert in die Funktionsgleichungen einsetzt? - Gibt es Rechenoperationen, die für bestimmte Zahlen nicht erlaubt sind?

Lösung

1. Für \(f\) gilt \(f(0)=-2\). Daher ist \(S_y(0\mid-2)\). 2. Für \(g\) würde \(x=0\) zu \(\frac{8}{0}\) führen. Da die Division durch null nicht definiert ist, gehört \(0\) nicht zur Definitionsmenge von \(g\); der Graph besitzt keinen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse. 3. Für \(h\) gilt \(h(0)=0\). Daher ist \(S_y(0\mid0)\).

Antwort

Für \(f\): \(S_y(0\mid-2)\) Für \(g\): kein \(S_y\), da \(0\) nicht zur Definitionsmenge gehört. Für \(h\): \(S_y(0\mid0)\)
4132978
Gegeben sind die beiden gebrochen-rationalen Funktionen \(f\) und \(g\) mit den Funktionsgleichungen: \(f(x) = \frac{8}{x+2} - 2\) \(g(x) = \frac{-6}{x-3} - 1\) Berechne für beide Funktionen die Koordinaten der Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse und der \(y\)-Achse.

Denkanstöße

- Wie findet man allgemein den Punkt, an dem ein Graph die \(y\)-Achse schneidet? - Welche Bedingung muss für den Funktionswert gelten, wenn der Graph die \(x\)-Achse schneidet? - Kannst du die Gleichung nach der gesuchten Variablen umstellen?

Lösung

1. Für die \(y\)-Achse gilt \(x=0\). Es ist \(f(0)=\frac{8}{2}-2=2\), also \(S_y(0\mid2)\). 2. Für die \(x\)-Achse gilt \(f(x)=0\). Aus \(0=\frac{8}{x+2}-2\) folgt \(x=2\), also \(S_x(2\mid0)\). 3. Für \(g\) ist \(g(0)=\frac{-6}{-3}-1=1\), also \(S_y(0\mid1)\). 4. Aus \(0=\frac{-6}{x-3}-1\) folgt \(x=-3\), also \(S_x(-3\mid0)\).

Antwort

Für \(f\): \(S_y(0\mid2)\) und \(S_x(2\mid0)\). Für \(g\): \(S_y(0\mid1)\) und \(S_x(-3\mid0)\).
4133008
Der Graph der Funktion \(f\) ist im Koordinatensystem dargestellt. Der Funktionsterm ist nicht angegeben. a) Lies den Schnittpunkt \(S_y\) mit der \(y\)-Achse ab. b) Lies den Schnittpunkt \(S_x\) mit der \(x\)-Achse ab. c) Welcher der beiden Achsenschnittpunkte liegt näher am Ursprung? Begründe mit den Koordinaten.
Abbildung zur Aufgabe 413300

Denkanstöße

- Für \(S_y\) suchst du den Schnitt des Graphen mit der senkrechten Achse. - Für \(S_x\) suchst du den Schnitt mit der waagrechten Achse. - Bei Punkten auf den Achsen entspricht der Abstand zum Ursprung dem Betrag der von null verschiedenen Koordinate.

Lösung

1. Der Graph schneidet die \(y\)-Achse bei \(y=-2\). Daher ist \(S_y(0\mid-2)\). 2. Der Graph schneidet die \(x\)-Achse bei \(x=-1\). Daher ist \(S_x(-1\mid0)\). 3. Der Abstand von \(S_x\) zum Ursprung beträgt \(1\) Einheit, der von \(S_y\) beträgt \(2\) Einheiten. Also liegt \(S_x\) näher am Ursprung.

Antwort

a) \(S_y(0\mid-2)\) b) \(S_x(-1\mid0)\) c) \(S_x\), denn sein Abstand zum Ursprung beträgt \(1\) statt \(2\) Einheiten.
4133018
Der Graph der Funktion \(h\) ist abgebildet. Der Funktionsterm ist nicht angegeben. a) Lies den Schnittpunkt \(S_y\) mit der \(y\)-Achse ab. b) Lies die Nullstelle und damit \(S_x\) ab. c) Vergleiche die Vorzeichen der Funktionswerte unmittelbar links und rechts von \(S_x\) auf demselben Ast.
Abbildung zur Aufgabe 413301

Denkanstöße

- Lies zuerst den Schnitt mit der senkrechten Achse ab. - Die Nullstelle erkennst du dort, wo der Graph die \(x\)-Achse schneidet. - Für c) musst du keine Werte berechnen: Vergleiche nur, ob der Graph knapp links und rechts des Schnittpunkts ober- oder unterhalb der \(x\)-Achse liegt.

Lösung

1. Auf der \(y\)-Achse liegt der Graph bei \(y=2{,}5\). Daher ist \(S_y(0\mid2{,}5)\). 2. Der Graph schneidet die \(x\)-Achse bei \(x=3\). Somit ist \(S_x(3\mid0)\). 3. Auf diesem Ast liegt der Graph unmittelbar links von \(x=3\) oberhalb der \(x\)-Achse und unmittelbar rechts davon unterhalb. Die Funktionswerte wechseln dort von positiv zu negativ.

Antwort

a) \(S_y(0\mid2{,}5)\) b) Nullstelle \(x=3\); \(S_x(3\mid0)\) c) Unmittelbar links von \(S_x\) sind die Funktionswerte positiv, unmittelbar rechts negativ.
4133038
Gegeben ist die gebrochen-rationale Funktion \(f\) mit der Funktionsgleichung \(f(x) = \frac{8}{x-2} - 1\). a) Berechne die Koordinaten der Schnittpunkte des Graphen von \(f\) mit der \(x\)-Achse und der \(y\)-Achse. b) Überprüfe durch Rechnung, ob der Punkt \(P(6\mid1)\) auf dem Graphen der Funktion liegt.

Denkanstöße

- Was bedeutet es für die Koordinaten eines Punktes, wenn er auf einer der Achsen liegt? - Wie kannst du mathematisch prüfen, ob ein Punkt die Bedingung einer Funktionsgleichung erfüllt? - Welchen Wert muss die \(x\)-Koordinate an der \(y\)-Achse immer haben?

Lösung

1. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse gilt \(x=0\): \(f(0)=\frac{8}{-2}-1=-5\). Daher ist \(S_y(0\mid-5)\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse gilt \(f(x)=0\): \(0=\frac{8}{x-2}-1\). Daraus folgt \(x-2=8\) und damit \(x=10\). Also ist \(S_x(10\mid0)\). 3. Für die Punktprobe gilt \(f(6)=\frac{8}{4}-1=1\). Das stimmt mit der \(y\)-Koordinate von \(P(6\mid1)\) überein, also liegt \(P\) auf dem Graphen.

Antwort

a) Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse: \(S_y(0\mid-5)\); Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse: \(S_x(10\mid0)\). b) Ja, denn \(f(6)=1\).
4133068
Die beiden Teilbilder zeigen die Graphen \(f\) und \(g\). Die Funktionsterme sind nicht angegeben. a) Lies in jedem Teilbild \(S_x\) und \(S_y\) ab. b) Bei welchem Graphen liegt \(S_x\) weiter rechts? c) Bei welchem Graphen ist der positive \(y\)-Achsenschnittpunkt größer? Begründe jeweils mit den abgelesenen Koordinaten.
Abbildung zur Aufgabe 413306

Denkanstöße

- Suche in jedem Teilbild zuerst die beiden Achsenschnitte. - Vergleiche für b) nur die \(x\)-Koordinaten der beiden \(S_x\). - Vergleiche für c) die \(y\)-Koordinaten der beiden \(S_y\).

Lösung

1. Bei \(f\) liest man \(S_y(0\mid1{,}5)\) und \(S_x(2\mid0)\) ab. 2. Bei \(g\) liest man \(S_y(0\mid2)\) und \(S_x(8\mid0)\) ab. 3. Der \(x\)-Achsenschnittpunkt von \(g\) liegt weiter rechts, weil \(8>2\). 4. Auch der positive \(y\)-Achsenschnittpunkt von \(g\) ist größer, weil \(2>1{,}5\).

Antwort

a) \(f: S_x(2\mid0), S_y(0\mid1{,}5)\); \(g: S_x(8\mid0), S_y(0\mid2)\) b) \(g\), weil \(8>2\). c) \(g\), weil \(2>1{,}5\).
4134538
Bestimme für die Funktion \(f(x)=\frac{10}{x-3}-2\) mit der Grundmenge \(\mathbb{Q}\) die maximale Definitionsmenge \(D_f\) sowie die Schnittpunkte mit beiden Koordinatenachsen.

Denkanstöße

- Welcher \(x\)-Wert würde den Nenner null machen? - Welchen \(x\)-Wert setzt du für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ein? - Welche Bedingung gilt für den Funktionswert am Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse?

Lösung

1. Der Nenner darf nicht null sein. Aus \(x-3\neq0\) folgt \(x\neq3\). Daher ist \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{3\}\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse setzt man \(x=0\): \(f(0)=\frac{10}{-3}-2=-\frac{16}{3}\). Somit ist \(S_y\left(0\mid-\frac{16}{3}\right)\). 3. Für den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse setzt man \(f(x)=0\): \(0=\frac{10}{x-3}-2\). Daraus folgt \(2=\frac{10}{x-3}\), also \(x-3=5\) und \(x=8\). Somit ist \(S_x(8\mid0)\).

Antwort

\(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{3\}\) \(S_y\left(0\mid-\frac{16}{3}\right)\), \(S_x(8\mid0)\)
4134598
Gegeben ist die Funktion \(f(x)=\frac{3}{2x-5}+1\) mit der Grundmenge \(\mathbb{Q}\). Der Term kann auch als \(f(x)=\frac{1{,}5}{x-2{,}5}+1\) geschrieben werden. a) Bestimme die maximale Definitionsmenge \(D_f\). b) Berechne die Nullstelle. c) Überprüfe, ob \(P(4\mid2)\) auf dem Graphen liegt.

Denkanstöße

- Welcher \(x\)-Wert macht den Nenner null? - Welche Bedingung gilt für den Funktionswert an einer Nullstelle? - Wie prüfst du mit dem Funktionsterm, ob ein gegebener Punkt auf dem Graphen liegt?

Lösung

1. Der Nenner wird für \(2x-5=0\), also bei \(x=2{,}5\), null. Daher ist \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{2{,}5\}\). 2. Für die Nullstelle gilt \(0=\frac{3}{2x-5}+1\). Daraus folgt \(\frac{3}{2x-5}=-1\), also \(3=-2x+5\) und \(x=1\). Somit ist \(S_x(1\mid0)\). 3. Für die Punktprobe gilt \(f(4)=\frac{3}{8-5}+1=2\). Daher liegt \(P(4\mid2)\) auf dem Graphen.

Antwort

a) \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{2{,}5\}\) b) \(S_x(1\mid0)\) c) Ja. \(f(4)=\frac{3}{8-5}+1=2\), also liegt \(P(4\mid2)\) auf dem Graphen.
41348411
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.
4141498
Gegeben ist die Funktion \(f(x)=\frac{6}{x+3}-1\). a) Bestimme die Gleichungen der senkrechten und waagrechten Asymptote. b) Berechne den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse. c) Bestimme die Nullstelle der Funktion.

Denkanstöße

- Welcher \(x\)-Wert macht den Nenner null? - Welcher konstante Summand bestimmt die waagrechte Asymptote der Hyperbel? - Welche Bedingungen gelten für die beiden Achsenschnittpunkte?

Lösung

1. Aus \(x+3=0\) folgt die senkrechte Asymptote \(x=-3\). 2. Der konstante Term \(-1\) liefert die waagrechte Asymptote \(y=-1\). 3. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse gilt \(f(0)=\frac{6}{3}-1=1\). Somit ist \(S_y(0\mid1)\). 4. Für die Nullstelle gilt \(0=\frac{6}{x+3}-1\). Daraus folgt \(1=\frac{6}{x+3}\), also \(x+3=6\) und \(x=3\). Somit ist \(S_x(3\mid0)\).

Antwort

a) \(x=-3\) und \(y=-1\) b) \(S_y(0\mid1)\) c) \(x=3\), also \(S_x(3\mid0)\)
4244108
Gegeben ist \(f(x)=\frac{4x-12}{x^2+1}\) mit der Grundmenge \(\mathbb{Q}\). a) Berechne den Funktionswert zum Argument \(x=0\) und interpretiere das Wertepaar als Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse. b) Bestimme das Argument \(x\), für das \(f(x)=0\) gilt, und interpretiere das Wertepaar als Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse. c) Prüfe durch Einsetzen, ob \(P(1\mid-4)\) auf dem Graphen von \(f\) liegt.

Denkanstöße

- Welches Argument gehört zu jedem Punkt auf der \(y\)-Achse? - Welchen Funktionswert haben Punkte auf der \(x\)-Achse? - Wie kannst du ein gegebenes Wertepaar durch Einsetzen überprüfen?

Lösung

1. Für \(x=0\) gilt \(f(0)=\frac{-12}{1}=-12\). Daher ist \(S_y(0\mid-12)\). 2. Für \(f(x)=0\) muss der Zähler null sein. Aus \(4x-12=0\) folgt \(x=3\). Der Nenner ist dort \(10\neq0\), also ist \(S_x(3\mid0)\). 3. Es ist \(f(1)=\frac{4-12}{1+1}=\frac{-8}{2}=-4\). Daher liegt \(P(1\mid-4)\) auf dem Graphen.

Antwort

a) \(f(0)=-12\), also \(S_y(0\mid-12)\) b) \(x=3\), also \(S_x(3\mid0)\) c) Ja. \(f(1)=-4\), also liegt \(P(1\mid-4)\) auf dem Graphen.
4322298
Gegeben ist die Funktion \(f(x)=\frac{6}{x+2}-1\). a) Bestimme rechnerisch die Schnittpunkte \(S_x\) und \(S_y\) mit den Koordinatenachsen. b) Welcher der beiden Schnittpunkte liegt weiter vom Koordinatenursprung entfernt? Begründe mit den Koordinaten.

Denkanstöße

- Welchen \(x\)-Wert setzt du für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ein? - Welche Bedingung gilt für den Funktionswert am Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse? - Wie liest du aus einem Punkt auf einer Koordinatenachse seinen Abstand vom Ursprung ab?

Lösung

1. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse setzt man \(x=0\): \(f(0)=\frac{6}{2}-1=2\). Somit ist \(S_y(0\mid2)\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse gilt \(0=\frac{6}{x+2}-1\). Daraus folgt \(1=\frac{6}{x+2}\), also \(x+2=6\) und \(x=4\). Somit ist \(S_x(4\mid0)\). 3. Der Abstand von \(S_y\) zum Ursprung beträgt \(2\), der Abstand von \(S_x\) beträgt \(4\). Daher liegt \(S_x\) weiter vom Ursprung entfernt.

Antwort

a) \(S_x(4\mid0)\), \(S_y(0\mid2)\) b) \(S_x\), denn \(S_x(4\mid0)\) hat Abstand \(4\) und \(S_y(0\mid2)\) Abstand \(2\) vom Ursprung.
4333078
Der Graph einer gebrochen-rationalen Funktion \(f\) ist abgebildet. a) Lies die Schnittpunkte \(S_x\) und \(S_y\) mit den Koordinatenachsen aus dem Graphen ab. b) Die beiden Schnittpunkte und der Ursprung bilden ein rechtwinkliges Dreieck. Berechne dessen Flächeninhalt aus deinen abgelesenen Koordinaten.
Abbildung zur Aufgabe 433307

Denkanstöße

- Wo schneidet der Graph die waagrechte und die senkrechte Koordinatenachse? - Welche Koordinaten dieser beiden Punkte geben die Kathetenlängen des Dreiecks an? - Welche Flächenformel gilt für ein rechtwinkliges Dreieck?

Lösung

1. Aus dem Graphen liest man \(S_x(2\mid0)\) und \(S_y(0\mid1)\) ab. 2. Die Kathetenlängen des Dreiecks betragen \(2\) und \(1\). 3. Daher beträgt der Flächeninhalt \(A=\frac{1}{2}\cdot2\cdot1=1\) Flächeneinheit.

Antwort

a) \(S_x(2\mid0)\), \(S_y(0\mid1)\) b) \(A=1\) Flächeneinheit
4333368
Betrachte die Funktion \(h(x)=-\frac{3}{x+1}+2\). Ihr Graph ist abgebildet. a) Bestimme rechnerisch die Nullstelle und gib den Schnittpunkt \(S_x\) an. b) Gib den Schnittpunkt \(S_y\) an und überprüfe ihn mithilfe der Abbildung. c) Welchem Wert nähern sich die Funktionswerte für immer größere positive \(x\)-Werte? Benenne die zugehörige Asymptote.
Abbildung zur Aufgabe 433336

Denkanstöße

- Welche Bedingung gilt für den Funktionswert an \(S_x\)? - Welchen \(x\)-Wert setzt du für \(S_y\) ein? - Was passiert mit einem Bruch, wenn sein Nenner immer größer wird?

Lösung

1. Für die Nullstelle gilt \(0=-\frac{3}{x+1}+2\). Daraus folgt \(2=\frac{3}{x+1}\), also \(2x+2=3\) und \(x=0{,}5\). Somit ist \(S_x(0{,}5\mid0)\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse gilt \(h(0)=-3+2=-1\). Somit ist \(S_y(0\mid-1)\). 3. Für immer größere positive \(x\)-Werte wird der Bruchteil betragsmäßig immer kleiner. Daher nähern sich die Funktionswerte dem Wert \(2\); die waagrechte Asymptote ist \(y=2\).

Antwort

a) \(S_x(0{,}5\mid0)\) b) \(S_y(0\mid-1)\), denn \(h(0)=-1\); dies stimmt mit der Abbildung überein. c) Die Funktionswerte nähern sich \(2\); die waagrechte Asymptote ist \(y=2\).
5565408
Der Graph zeigt eine verschobene Hyperbel \(f\). Der Funktionsterm ist nicht angegeben. a) Lies den Schnittpunkt \(S_x\) mit der \(x\)-Achse ab. b) Lies den Schnittpunkt \(S_y\) mit der \(y\)-Achse ab. c) Gib die senkrechte Asymptote an und entscheide, ob \(S_x\) links oder rechts von ihr liegt.
Abbildung zur Aufgabe 556540

Denkanstöße

- Für \(S_x\) suchst du die Stelle, an der der Graph die waagrechte Achse schneidet. - Für \(S_y\) suchst du den Schnitt mit der senkrechten Achse. - Beobachte für die senkrechte Asymptote, welcher senkrechten Gitterlinie sich beide Äste annähern.

Lösung

1. Der Graph schneidet die \(x\)-Achse bei \(x=0{,}5\). Daher ist \(S_x(0{,}5\mid0)\). 2. Auf der \(y\)-Achse liegt der Graph bei \(y=1\). Daher ist \(S_y(0\mid1)\). 3. Die senkrechte Asymptote liegt bei \(x=-1\). Damit liegt \(S_x\) rechts von der senkrechten Asymptote.

Antwort

a) \(S_x(0{,}5\mid0)\) b) \(S_y(0\mid1)\) c) Senkrechte Asymptote \(x=-1\); \(S_x\) liegt rechts davon.
5572498
Der abgebildete Graph besitzt eine senkrechte Asymptote und einen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse. a) Lies die Gleichung der senkrechten Asymptote ab. b) Lies \(S_x\) ab. c) Erkläre, warum die Stelle der senkrechten Asymptote nicht mit der Nullstelle verwechselt werden darf.
Abbildung zur Aufgabe 557249

Denkanstöße

- Welche senkrechte Gitterlinie wird von den Ästen angenähert? - Wo schneidet die Kurve tatsächlich die \(x\)-Achse? - Welche der beiden Stellen gehört zum Graphen und welche nicht?

Lösung

1. Die Graphäste nähern sich der senkrechten Geraden \(x=1\). Daher ist \(x=1\) die senkrechte Asymptote. 2. Der Graph schneidet die \(x\)-Achse bei \(x=3\). Somit ist \(S_x(3\mid0)\). 3. Bei \(x=1\) ist die Funktion nicht definiert; dort gibt es keinen Graphpunkt. Eine Nullstelle ist dagegen ein definierter Graphpunkt mit \(y=0\).

Antwort

a) Senkrechte Asymptote: \(x=1\) b) \(S_x(3\mid0)\) c) An der Asymptote ist die Funktion nicht definiert; eine Nullstelle ist ein definierter Punkt auf der \(x\)-Achse.
4132878
Eine gebrochen-rationale Funktion hat die Form \(f(x)=\frac{a}{x+b}+c\). Die senkrechte Asymptote liegt bei \(x=2\). Der Graph schneidet die \(x\)-Achse in \(S_x(4\mid0)\) und die \(y\)-Achse in \(S_y(0\mid-1)\). Bestimme \(a\) und \(c\) mithilfe des Additionsverfahrens.

Denkanstöße

- Welche Gleichung erhältst du aus jedem der beiden gegebenen Achsenschnittpunkte? - Welche Unbekannte verschwindet, wenn du die beiden Gleichungen addierst? - Wie kannst du den danach bestimmten Parameter in eine der Ausgangsgleichungen einsetzen?

Lösung

1. Aus der senkrechten Asymptote \(x=2\) folgt \(b=-2\). Damit gilt \(f(x)=\frac{a}{x-2}+c\). 2. Einsetzen von \(S_x(4\mid0)\) liefert \(0=\frac{a}{2}+c\). 3. Einsetzen von \(S_y(0\mid-1)\) liefert \(-1=-\frac{a}{2}+c\). 4. Addiert man beide Gleichungen, fällt \(a\) weg: \(-1=2c\). Also ist \(c=-\frac{1}{2}\). 5. Einsetzen in \(0=\frac{a}{2}+c\) ergibt \(0=\frac{a}{2}-\frac{1}{2}\), also \(a=1\).

Antwort

Aus \(S_x\): \(0=\frac{a}{2}+c\). Aus \(S_y\): \(-1=-\frac{a}{2}+c\). Addieren liefert \(-1=2c\), also \(c=-\frac{1}{2}\). Einsetzen ergibt \(a=1\).
4132988
Eine Funktion hat die Form \(f(x)=\frac{a}{x+1}+c\). Der Graph schneidet die \(y\)-Achse in \(S_y(0\mid3)\) und die \(x\)-Achse in \(S_x(2\mid0)\). Bestimme \(a\) und \(c\) mithilfe des Einsetzungsverfahrens. Stelle dazu die beiden Gleichungen auf, löse eine davon nach einer Unbekannten auf und setze diesen Ausdruck in die andere Gleichung ein. Gib anschließend den vollständigen Funktionsterm an.

Denkanstöße

- Welche Gleichung erhältst du, wenn du jeden gegebenen Achsenschnittpunkt in den Funktionsterm einsetzt? - Welche der beiden Gleichungen lässt sich besonders einfach nach \(c\) auflösen? - Wo setzt du den so erhaltenen Ausdruck für \(c\) ein?

Lösung

1. Aus \(S_y(0\mid3)\) folgt \(a+c=3\). 2. Aus \(S_x(2\mid0)\) folgt \(\frac{a}{3}+c=0\). 3. Die zweite Gleichung wird nach \(c\) aufgelöst: \(c=-\frac{a}{3}\). 4. Einsetzen in \(a+c=3\) ergibt \(a-\frac{a}{3}=3\), also \(\frac{2a}{3}=3\) und damit \(a=\frac{9}{2}=4{,}5\). 5. Es folgt \(c=-\frac{4{,}5}{3}=-1{,}5\). Somit ist \(f(x)=\frac{4{,}5}{x+1}-1{,}5\).

Antwort

Gleichungen: \(a+c=3\) und \(\frac{a}{3}+c=0\). Einsetzungsverfahren: \(c=-\frac{a}{3}\), daher \(a-\frac{a}{3}=3\) und \(a=4{,}5\). Dann \(c=-1{,}5\). \(f(x)=\frac{4{,}5}{x+1}-1{,}5\)
4133028
Der Graph der Funktion \(g(x)=\frac{a}{x+2}-4\) verläuft durch den Punkt \(P(2\mid-1)\). a) Bestimme den Parameter \(a\). b) Ermittle die Koordinaten der Achsenschnittpunkte von \(g\).

Denkanstöße

- Was bedeutet es für den Funktionsterm, wenn ein gegebener Punkt auf dem Graphen liegt? - Welche Koordinate ist für einen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse festgelegt? - Welche Bedingung gilt für den Funktionswert am Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse?

Lösung

1. Einsetzen von \(P(2\mid-1)\) ergibt \(-1=\frac{a}{4}-4\). Also ist \(3=\frac{a}{4}\) und damit \(a=12\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse gilt \(g(0)=\frac{12}{2}-4=2\). Somit ist \(S_y(0\mid2)\). 3. Für den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse gilt \(0=\frac{12}{x+2}-4\). Daraus folgt \(4=\frac{12}{x+2}\), also \(x+2=3\) und \(x=1\). Somit ist \(S_x(1\mid0)\).

Antwort

a) \(a=12\) b) \(S_y(0\mid2)\) und \(S_x(1\mid0)\)
4133048
Betrachte die beiden Funktionen \(f(x) = \frac{4}{x-2} + 2\) und \(g(x) = \frac{-4}{x+2} - 2\). Bestimme für beide Funktionen jeweils die Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse und der \(y\)-Achse. Vergleiche die Lage der Schnittpunkte beider Graphen zueinander.

Denkanstöße

- Berechne zunächst systematisch für beide Funktionen die Stellen, an denen der Graph die Achsen schneidet. - Erinnerst du dich, was passiert, wenn ein Funktionswert an der Stelle \(0\) genau \(0\) ergibt? - Schau dir die Abstände der Schnittpunkte vom Ursprung des Koordinatensystems an.

Lösung

1. Für \(f\) gilt \(f(0)=0\). Damit ist der Ursprung zugleich \(S_y(0\mid0)\) und \(S_x(0\mid0)\). 2. Für \(g\) gilt \(g(0)=-4\). Daher ist \(S_y(0\mid-4)\). 3. Aus \(0=-\frac{4}{x+2}-2\) folgt \(x=-4\). Daher ist \(S_x(-4\mid0)\). 4. Die beiden Achsenschnittpunkte von \(g\) liegen jeweils \(4\) Einheiten vom Ursprung entfernt auf den negativen Halbachsen; \(f\) schneidet beide Achsen im Ursprung.

Antwort

Schnittpunkte von \(f\): \(S_x(0\mid0)\) und \(S_y(0\mid0)\) (Ursprung). Schnittpunkte von \(g\): \(S_x(-4\mid0)\) und \(S_y(0\mid-4)\). Vergleich: Während \(f\) durch den Ursprung geht, liegen die beiden Achsenschnittpunkte von \(g\) jeweils \(4\) Einheiten vom Ursprung entfernt auf den negativen Halbachsen.
4133078
Eine gebrochen-rationale Funktion hat die Form \(f(x)=\frac{a}{x-4}+2\). Dabei ist \(a\) eine rationale Zahl mit \(a\neq0\). a) Bestimme \(a\) so, dass der Graph der Funktion durch den Koordinatenursprung \((0\mid0)\) verläuft. b) Untersuche, ob die Funktion für diesen Wert von \(a\) weitere Schnittpunkte mit den Koordinatenachsen besitzt. Begründe deine Antwort rechnerisch.

Denkanstöße

- Welche Gleichung muss gelten, wenn der Ursprung auf dem Graphen liegt? - Wie kannst du nach dem Bestimmen von \(a\) alle Nullstellen der Funktion prüfen? - Warum kann es bei einer Funktion nur einen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse geben?

Lösung

1. Da der Graph durch \((0\mid0)\) verläuft, gilt \(f(0)=0\). Also \(0=\frac{a}{-4}+2\), damit \(\frac{a}{4}=2\) und \(a=8\). 2. Für \(a=8\) gilt \(f(x)=\frac{8}{x-4}+2\). Der Punkt \((0\mid0)\) ist bereits der Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse. 3. Für weitere Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse löst man \(0=\frac{8}{x-4}+2\). Daraus folgt \(-2=\frac{8}{x-4}\), also \(x-4=-4\) und \(x=0\). 4. Damit ist \((0\mid0)\) der einzige Achsenschnittpunkt.

Antwort

a) \(a=8\) b) Es gibt keine weiteren Achsenschnittpunkte: Für die \(x\)-Achse liefert \(\frac{8}{x-4}+2=0\) nur \(x=0\), und auf der \(y\)-Achse ist ebenfalls nur \(x=0\) möglich. Somit ist \((0\mid0)\) zugleich \(S_x\) und \(S_y\).
4133088
Vergleiche die beiden Funktionen \(f\) und \(g\) hinsichtlich ihrer Nullstellen: \(f(x) = \frac{10}{x-2} - 4\) \(g(x) = \frac{10}{x-4} - 2\) Welche der beiden Funktionen hat eine Nullstelle, die weiter vom Koordinatenursprung entfernt liegt? Begründe deine Entscheidung durch Berechnung der Nullstellen.

Denkanstöße

- Wie bestimmt man die Stelle, an der ein Graph die \(x\)-Achse schneidet? - Was ist mit dem „Abstand vom Ursprung“ auf der \(x\)-Achse gemeint? - Kannst du die beiden Gleichungen Schritt für Schritt nach \(x\) auflösen?

Lösung

1. Berechnung der Nullstelle von \(f\): Setze \(f(x) = 0 \Rightarrow 0 = \frac{10}{x-2} - 4 \Rightarrow 4 = \frac{10}{x-2} \Rightarrow x-2 = \frac{10}{4} = 2{,}5 \Rightarrow x = 4{,}5\). Die Nullstelle liegt bei \(x_f = 4{,}5\). 2. Berechnung der Nullstelle von \(g\): Setze \(g(x) = 0 \Rightarrow 0 = \frac{10}{x-4} - 2 \Rightarrow 2 = \frac{10}{x-4} \Rightarrow x-4 = \frac{10}{2} = 5 \Rightarrow x = 9\). Die Nullstelle liegt bei \(x_g = 9\). 3. Vergleich der Abstände: Da \(|9| > |4{,}5|\), liegt die Nullstelle von \(g\) weiter vom Ursprung entfernt.

Antwort

Die Nullstelle von \(g\) liegt bei \(x = 9\), die von \(f\) bei \(x = 4{,}5\). Somit liegt die Nullstelle der Funktion \(g\) weiter vom Koordinatenursprung entfernt.
4133108
Für \(a\neq0\) ist die Funktion \(g_a\) durch \(g_a(x)=\frac{a}{x-2}+3\) gegeben. a) Bestimme \(a\) so, dass der Graph die \(x\)-Achse bei \(x=5\) schneidet. b) Berechne für diesen Wert von \(a\) den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse.

Denkanstöße

- Welche Bedingung gilt für den Funktionswert an einem Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse? - Welche Gleichung erhältst du, wenn du den gegebenen \(x\)-Wert einsetzt? - Welchen \(x\)-Wert setzt du für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ein?

Lösung

1. Der Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse bei \(x=5\) bedeutet \(g_a(5)=0\). Also \(0=\frac{a}{3}+3\), damit \(a=-9\). 2. Für \(a=-9\) gilt \(g(x)=\frac{-9}{x-2}+3\). 3. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse setzt man \(x=0\): \(g(0)=\frac{-9}{-2}+3=7{,}5\). Somit ist \(S_y(0\mid7{,}5)\).

Antwort

a) \(a=-9\) b) \(S_y(0\mid7{,}5)\)
4133138
Betrachte die Funktion \(g(x)=\frac{8}{x+b}+2\). Der Graph schneidet die \(y\)-Achse bei \(S_y(0\mid-2)\). a) Bestimme \(b\). b) Berechne die Nullstelle der Funktion.

Denkanstöße

- Welche \(x\)-Koordinate hat der gegebene Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse? - Welche Gleichung für \(b\) entsteht beim Einsetzen dieses Punktes? - Welche Bedingung gilt für den Funktionswert an einer Nullstelle?

Lösung

1. Aus \(g(0)=-2\) folgt \(-2=\frac{8}{b}+2\). Also \(-4=\frac{8}{b}\) und damit \(b=-2\). 2. Damit gilt \(g(x)=\frac{8}{x-2}+2\). 3. Für die Nullstelle setzt man \(g(x)=0\): \(0=\frac{8}{x-2}+2\). Daraus folgt \(-2=\frac{8}{x-2}\), also \(x-2=-4\) und \(x=-2\).

Antwort

a) \(b=-2\) b) \(x=-2\), also \(S_x(-2\mid0)\)
4133148
Gegeben sind die Funktionen \(f(x)=\frac{4}{x-2}+1\) und \(h(x)=\frac{4}{x-2}-1\). a) Berechne für beide Funktionen die Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse und der \(y\)-Achse. b) Vergleiche die Lage der Schnittpunkte. Warum unterscheiden sich die Nullstellen, obwohl der Bruchteil der beiden Funktionsterme identisch ist?

Denkanstöße

- Bestimme die beiden Achsenschnittpunkte für jede Funktion getrennt. - Welcher Teil der beiden Funktionsterme ist gleich, welcher verschieden? - Welche geometrische Wirkung hat der konstante Term am Ende?

Lösung

1. Für \(f\) gilt \(f(0)=-1\), also \(S_{y,f}(0\mid-1)\). Aus \(0=\frac{4}{x-2}+1\) folgt \(x=-2\), also \(S_{x,f}(-2\mid0)\). 2. Für \(h\) gilt \(h(0)=-3\), also \(S_{y,h}(0\mid-3)\). Aus \(0=\frac{4}{x-2}-1\) folgt \(x=6\), also \(S_{x,h}(6\mid0)\). 3. Die konstanten Terme \(+1\) und \(-1\) verschieben den Graphen des gemeinsamen Bruchteils \(\frac{4}{x-2}\) unterschiedlich nach oben bzw. unten. Dadurch liegen auch die Schnittpunkte mit den Koordinatenachsen an unterschiedlichen Stellen.

Antwort

a) \(f\): \(S_{y,f}(0\mid-1)\), \(S_{x,f}(-2\mid0)\); \(h\): \(S_{y,h}(0\mid-3)\), \(S_{x,h}(6\mid0)\) b) Die unterschiedlichen Verschiebungen in \(y\)-Richtung verändern die Lage der gesamten Graphen und damit auch ihre Achsenschnittpunkte.
4133178
Gegeben sind die Funktionen \(f(x)=\frac{2}{x}+3\) und \(g(x)=\frac{2}{x+3}\) mit der Grundmenge \(\mathbb{Q}\). Einer der Graphen hat keinen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse, der andere keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse. Ordne diese Eigenschaften den Funktionen zu und begründe deine Entscheidung mathematisch.

Denkanstöße

- Ist \(x=0\) bei beiden Funktionen Teil der Definitionsmenge? - Wann kann ein Bruch den Wert \(0\) annehmen? - Welche dieser beiden Ursachen verhindert jeweils einen Achsenschnittpunkt?

Lösung

1. Für \(f\) ist \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{0\}\). Daher ist \(x=0\) nicht erlaubt und der Graph besitzt keinen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse. 2. Für einen Schnittpunkt von \(f\) mit der \(x\)-Achse gilt \(0=\frac{2}{x}+3\). Daraus folgt \(x=-\frac{2}{3}\), also \(S_{x,f}\left(-\frac{2}{3}\mid0\right)\). 3. Für \(g\) gilt \(g(0)=\frac{2}{3}\), also \(S_{y,g}\left(0\mid\frac{2}{3}\right)\). 4. Die Gleichung \(\frac{2}{x+3}=0\) besitzt keine Lösung, weil der konstante Zähler \(2\) nie null wird. Daher hat \(g\) keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse.

Antwort

\(f\) hat keinen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse, weil \(0\notin D_f\); außerdem ist \(S_{x,f}\left(-\frac{2}{3}\mid0\right)\). \(g\) hat \(S_{y,g}\left(0\mid\frac{2}{3}\right)\), aber keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse, weil der konstante Zähler \(2\) nie null wird.
4133208
Die Funktion \(h\) ist gegeben durch \(h(x)=\frac{12}{x-3}+c\). Der Graph hat eine Nullstelle bei \(x=7\). a) Bestimme \(c\) und berechne den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse. b) Begründe mathematisch, warum \(j(x)=\frac{12}{x-3}\), also der Fall \(c=0\), keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse besitzt.

Denkanstöße

- Welche Gleichung entsteht aus der gegebenen Nullstelle? - Welchen \(x\)-Wert setzt du für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ein? - Unter welcher Bedingung kann ein Bruch überhaupt den Wert \(0\) annehmen?

Lösung

1. Aus \(h(7)=0\) folgt \(0=\frac{12}{4}+c=3+c\). Daher ist \(c=-3\). 2. Für \(h(x)=\frac{12}{x-3}-3\) gilt \(h(0)=\frac{12}{-3}-3=-7\). Somit ist \(S_y(0\mid-7)\). 3. Für \(j\) müsste an einem Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse \(\frac{12}{x-3}=0\) gelten. Ein Bruch kann nur dann null sein, wenn sein Zähler null ist. Der Zähler ist hier konstant \(12\), also gibt es keinen solchen Schnittpunkt.

Antwort

a) \(c=-3\) und \(S_y(0\mid-7)\) b) \(j\) besitzt keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse, weil der Zähler \(12\) nie null wird.
4133238
Die Asymptoten einer gebrochen-rationalen Funktion der Form \(h(x)=\frac{a}{x+b}+c\) schneiden sich im Punkt \(M(2\mid-1)\). Der Graph hat eine Nullstelle bei \(x=4\). Ermittle die vollständige Funktionsgleichung.

Denkanstöße

- Welche senkrechte und waagrechte Asymptote liest du aus ihrem Schnittpunkt ab? - Wie hängen diese beiden Asymptoten mit \(b\) und \(c\) in \(\frac{a}{x+b}+c\) zusammen? - Welche Gleichung erhältst du aus der gegebenen Nullstelle?

Lösung

1. Der Schnittpunkt der Asymptoten liefert die senkrechte Asymptote \(x=2\) und die waagrechte Asymptote \(y=-1\). Daher gilt \(b=-2\) und \(c=-1\). 2. Somit hat die Funktion die Form \(h(x)=\frac{a}{x-2}-1\). 3. Die Nullstelle bei \(x=4\) bedeutet \(h(4)=0\). Also \(0=\frac{a}{2}-1\), damit \(a=2\). 4. Die Funktionsgleichung lautet \(h(x)=\frac{2}{x-2}-1\).

Antwort

\(h(x)=\frac{2}{x-2}-1\)
4133258
Der Graph der Funktion \(g(x)=\frac{a}{x+4}-2\) schneidet die \(y\)-Achse im Punkt \(S_y(0\mid1)\). a) Berechne \(a\). b) Bestimme den Schnittpunkt des Graphen mit der \(x\)-Achse.

Denkanstöße

- Welche Gleichung erhältst du aus dem gegebenen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse? - Wie kannst du daraus zuerst den Zählerparameter bestimmen? - Welche Bedingung gilt anschließend für den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse?

Lösung

1. Aus \(g(0)=1\) folgt \(1=\frac{a}{4}-2\). Damit ist \(3=\frac{a}{4}\) und \(a=12\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse gilt \(0=\frac{12}{x+4}-2\). Daraus folgt \(2=\frac{12}{x+4}\), also \(x+4=6\) und \(x=2\). 3. Somit ist \(S_x(2\mid0)\).

Antwort

a) \(a=12\) b) \(S_x(2\mid0)\)
4133268
Gegeben sind die Funktionen \(f\) und \(g\) mit den Funktionsgleichungen: \(f(x) = \frac{4}{x-2} + 2\) und \(g(x) = \frac{a}{x-2} + 4\) a) Berechne die Nullstelle der Funktion \(f\). b) Bestimme den Wert des Parameters \(a\) so, dass der Graph von \(g\) dieselbe Nullstelle hat wie der Graph von \(f\).

Denkanstöße

- Berechne zuerst den \(x\)-Wert, für den die erste Funktion den Wert Null annimmt. - Wenn beide Funktionen dieselbe Nullstelle haben, was bedeutet das für den Funktionswert von \(g\) an dieser speziellen Stelle? - Setze den gefundenen \(x\)-Wert in die zweite Gleichung ein und löse nach dem gesuchten Buchstaben auf.

Lösung

1. Berechnung der Nullstelle von \(f\) durch \(f(x) = 0\): \(0 = \frac{4}{x-2} + 2\). 2. Umstellen: \(-2 = \frac{4}{x-2} \Rightarrow -2 \cdot (x-2) = 4 \Rightarrow x-2 = -2 \Rightarrow x = 0\). Die Nullstelle von \(f\) liegt bei \(x = 0\). 3. Damit \(g\) dieselbe Nullstelle hat, muss \(g(0) = 0\) gelten: \(0 = \frac{a}{0-2} + 4\). 4. Auflösen nach \(a\): \(0 = -\frac{a}{2} + 4 \Rightarrow \frac{a}{2} = 4 \Rightarrow a = 8\).

Antwort

a) Die Nullstelle von \(f\) ist \(x = 0\). b) Der Parameter \(a\) muss den Wert \(8\) haben.
4133478
Gegeben ist die Funktion \(h(x)=\frac{24}{x+b}-4\). Ihr Graph schneidet die \(y\)-Achse im Punkt \(S_y(0\mid2)\). a) Ermittle \(b\). b) Berechne den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse. c) Begründe mathematisch, warum es keinen Punkt auf dem Graphen mit der \(y\)-Koordinate \(-4\) gibt.

Denkanstöße

- Welche Gleichung folgt aus dem gegebenen \(y\)-Achsenschnittpunkt? - Welche Bedingung gilt am Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse? - Was müsste der Bruchteil der Funktion ergeben, damit der gesamte Funktionswert \(-4\) wäre?

Lösung

1. Aus \(h(0)=2\) folgt \(2=\frac{24}{b}-4\). Also \(6=\frac{24}{b}\) und damit \(b=4\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse gilt \(0=\frac{24}{x+4}-4\). Daraus folgt \(4=\frac{24}{x+4}\), also \(x+4=6\) und \(x=2\). Somit ist \(S_x(2\mid0)\). 3. Für \(h(x)=-4\) müsste \(-4=\frac{24}{x+4}-4\) gelten. Das führt auf \(0=\frac{24}{x+4}\). Ein Bruch mit dem von null verschiedenen Zähler \(24\) kann nicht null werden. Daher wird \(-4\) nicht angenommen.

Antwort

a) \(b=4\) b) \(S_x(2\mid0)\) c) Der Funktionswert \(-4\) wird nie erreicht, weil dafür \(\frac{24}{x+4}=0\) gelten müsste.
4134548
Gegeben ist \(g(x)=\frac{2x-6}{x+b}\) mit \(b\in\mathbb{Q}\). Die maximale Definitionsmenge ist \(D_g=\mathbb{Q}\setminus\{-5\}\). a) Bestimme \(b\). b) Bestimme die Nullstelle von \(g\). c) Löse die Bruchgleichung \(g(x)=1\) und führe eine Probe durch. d) Erkläre, warum die Nullstelle aus b) unabhängig von \(b\) bei demselben \(x\)-Wert liegt, solange dieser Wert zur Definitionsmenge gehört.

Denkanstöße

- Welche Gleichung beschreibt die ausgeschlossene Nennerstelle? - Unter welcher Bedingung ist ein Bruch gleich null? - Beachte beim Lösen von \(g(x)=1\) zuerst die Definitionsmenge und prüfe deine Lösung anschließend im ursprünglichen Term. - Welcher Teil des Funktionsterms enthält \(b\), und welcher Teil bestimmt die Nullstelle?

Lösung

1. Der ausgeschlossene Wert entsteht durch \(x+b=0\). Weil \(x=-5\) ausgeschlossen ist, gilt \(-5+b=0\), also \(b=5\). 2. Für die Nullstelle muss der Zähler null und der Nenner ungleich null sein: \(2x-6=0\). Daraus folgt \(x=3\); der Nenner ist dort \(8\neq0\). 3. Mit \(b=5\) lautet die Bruchgleichung \(\frac{2x-6}{x+5}=1\). Für \(x\neq-5\) folgt \(2x-6=x+5\), also \(x=11\). Probe: \(g(11)=\frac{22-6}{16}=1\). 4. Der Parameter \(b\) verändert nur den Nenner und damit die ausgeschlossene Stelle. Die Nullstelle wird durch den Zähler \(2x-6\) bestimmt, sofern der Nenner bei \(x=3\) nicht null ist.

Antwort

a) \(b=5\) b) \(x=3\) c) \(x=11\); Probe: \(g(11)=1\) d) Die Nullstelle wird durch \(2x-6=0\) bestimmt; \(b\) darf nur nicht dazu führen, dass \(x=3\) ausgeschlossen ist.
4134558
Betrachte die Funktionen \(h_1(x)=\frac{4}{x-2}+1\) und \(h_2(x)=\frac{a}{x+1}\). a) Berechne den Schnittpunkt von \(h_1\) mit der \(y\)-Achse. b) Bestimme \(a\) so, dass der Graph von \(h_2\) die \(y\)-Achse im selben Punkt schneidet. c) Untersuche, welche der beiden Funktionen für diesen Wert von \(a\) keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse besitzt. Begründe.

Denkanstöße

- Welchen \(x\)-Wert setzt du für einen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ein? - Was bedeutet „derselbe Schnittpunkt“ für den Funktionswert von \(h_2\) bei diesem \(x\)-Wert? - Unter welcher Bedingung kann ein Bruch den Wert \(0\) annehmen?

Lösung

1. \(h_1(0)=\frac{4}{-2}+1=-1\). Daher ist \(S_{y,h_1}(0\mid-1)\). 2. Für denselben \(y\)-Achsenschnittpunkt muss \(h_2(0)=-1\) gelten. Da \(h_2(0)=a\), folgt \(a=-1\). 3. Für \(h_1\) gilt \(0=\frac{4}{x-2}+1\), also \(x=-2\). Damit besitzt \(h_1\) den Schnittpunkt \(S_{x,h_1}(-2\mid0)\). 4. Für \(h_2(x)=\frac{-1}{x+1}\) kann der Funktionswert nie null werden, weil der Zähler konstant \(-1\) ist. Daher besitzt \(h_2\) keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse.

Antwort

a) \(S_{y,h_1}(0\mid-1)\) b) \(a=-1\) c) \(h_2\) besitzt keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse, weil sein Zähler konstant \(-1\) ist; \(h_1\) besitzt dagegen \(S_{x,h_1}(-2\mid0)\).
4134608
Eine gebrochen-rationale Funktion hat die Form \(g(x)=\frac{a}{x-3}-4\) mit der Grundmenge \(\mathbb{Q}\). Der Graph schneidet die \(x\)-Achse bei \(x=5\). a) Bestimme \(a\). b) Gib die maximale Definitionsmenge \(D_g\) an. c) Bestimme den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse exakt.

Denkanstöße

- Welche Bedingung gilt für den Funktionswert an der gegebenen Nullstelle? - Welcher \(x\)-Wert macht den Nenner null? - Welchen \(x\)-Wert setzt du für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ein?

Lösung

1. Aus \(g(5)=0\) folgt \(0=\frac{a}{2}-4\). Daher ist \(a=8\). 2. Der Nenner wird bei \(x=3\) null. Somit ist \(D_g=\mathbb{Q}\setminus\{3\}\). 3. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse gilt \(g(0)=\frac{8}{-3}-4=-\frac{20}{3}\). Also ist \(S_y\left(0\mid-\frac{20}{3}\right)\).

Antwort

a) \(a=8\) b) \(D_g=\mathbb{Q}\setminus\{3\}\) c) \(S_y\left(0\mid-\frac{20}{3}\right)\)
4134618
Betrachte die Funktionen \(h_1(x)=\frac{6}{x}-2\) und \(h_2(x)=\frac{6}{x-2}\) mit der Grundmenge \(\mathbb{Q}\). a) Berechne die Nullstelle von \(h_1\). b) Zeige rechnerisch, dass \(h_2\) keine Nullstelle besitzt. Begründe kurz. c) Vergleiche die Definitionsmengen \(D_{h_1}\) und \(D_{h_2}\). Welcher \(x\)-Wert ist jeweils ausgeschlossen?

Denkanstöße

- Welche Bedingung gilt für den Funktionswert an einer Nullstelle? - Kann ein Bruch mit einem festen Zähler ungleich null den Wert \(0\) annehmen? - Welcher \(x\)-Wert macht jeweils den Nenner null?

Lösung

1. Für \(h_1\) gilt \(0=\frac{6}{x}-2\). Daraus folgt \(2=\frac{6}{x}\) und \(x=3\). Also ist \(S_{x,h_1}(3\mid0)\). 2. Für \(h_2\) müsste \(0=\frac{6}{x-2}\) gelten. Das ist unmöglich, weil der Zähler konstant \(6\) ist. Daher besitzt \(h_2\) keine Nullstelle. 3. Bei \(h_1\) ist \(x=0\) ausgeschlossen: \(D_{h_1}=\mathbb{Q}\setminus\{0\}\). Bei \(h_2\) ist \(x=2\) ausgeschlossen: \(D_{h_2}=\mathbb{Q}\setminus\{2\}\).

Antwort

a) \(x=3\) b) \(h_2\) besitzt keine Nullstelle, weil der konstante Zähler \(6\) nicht null werden kann. c) \(D_{h_1}=\mathbb{Q}\setminus\{0\}\), \(D_{h_2}=\mathbb{Q}\setminus\{2\}\), weil jeweils dieser Wert den Nenner null macht.
4134858
Gegeben ist die Funktion \(g(x)=\frac{3x-6}{2x+4}\) mit der Grundmenge \(\mathbb{Q}\). a) Bestimme die maximale Definitionsmenge \(D_g\). b) Löse die Bruchgleichung \(g(x)=1{,}5\) und interpretiere das Ergebnis am Graphen. c) Bestimme die Schnittpunkte des Graphen mit den Koordinatenachsen.

Denkanstöße

- Welcher Wert ist wegen des Nenners ausgeschlossen? - Welche Operation beseitigt in b) den Nenner, und für welche \(x\)-Werte ist sie zulässig? - Was bedeutet ein Widerspruch nach dem Umformen für die Lösungsmenge der Bruchgleichung?

Lösung

1. Der Nenner wird bei \(2x+4=0\), also bei \(x=-2\), null. Daher ist \(D_g=\mathbb{Q}\setminus\{-2\}\). 2. Für \(g(x)=1{,}5\) gilt \(\frac{3x-6}{2x+4}=1{,}5\). Multiplikation mit \(2x+4\) ist für \(x\in D_g\) erlaubt und ergibt \(3x-6=3x+6\). 3. Daraus folgt der Widerspruch \(-6=6\). Die Bruchgleichung besitzt also keine Lösung. Der Graph schneidet die Gerade \(y=1{,}5\) nicht. 4. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse gilt \(g(0)=-1{,}5\), also \(S_y(0\mid-1{,}5)\). 5. Für den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse muss der Zähler null sein: \(3x-6=0\). Daraus folgt \(x=2\), also \(S_x(2\mid0)\).

Antwort

a) \(D_g=\mathbb{Q}\setminus\{-2\}\) b) \(3x-6=3x+6\) führt zu \(-6=6\); daher gibt es keine Lösung und der Graph schneidet \(y=1{,}5\) nicht. c) \(S_y(0\mid-1{,}5)\) und \(S_x(2\mid0)\)
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Der Graph einer Funktion \(g\) mit der Gleichung \(g(x)=\frac{a}{x+3}+4\) schneidet die \(x\)-Achse an der Stelle \(x=-4\). a) Bestimme den Wert des Parameters \(a\). b) Berechne die Koordinaten des Schnittpunktes mit der \(y\)-Achse.

Denkanstöße

- Wenn ein Punkt auf der \(x\)-Achse liegt, welchen Wert hat dann die zugehörige \(y\)-Koordinate? - Nutze die Information über den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse, um eine Gleichung für die Unbekannte aufzustellen. - Sobald du die vollständige Funktionsgleichung kennst, kannst du jeden beliebigen Punkt des Graphen berechnen.

Lösung

1. Aus der Nullstelle bei \(x=-4\) folgt \(g(-4)=0\). Damit ist \(0=\frac{a}{-1}+4=-a+4\), also \(a=4\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse gilt \(g(0)=\frac{4}{3}+4=\frac{16}{3}\). Somit ist \(S_y\left(0\mid\frac{16}{3}\right)\).

Antwort

a) \(a=4\) b) \(S_y\left(0\mid\frac{16}{3}\right)\)
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Betrachte die beiden Funktionen \(h_1\) und \(h_2\): \(h_1(x) = \frac{2}{x - 1} - 1\) und \(h_2(x) = \frac{-2}{x - 1} + 1\) Untersuche rechnerisch, ob die Graphen der beiden Funktionen denselben Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse und denselben Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse haben. Begründe dein Ergebnis durch Angabe der Koordinaten.

Denkanstöße

- Führe die Berechnungen für beide Funktionen getrennt durch und vergleiche die Ergebnisse. - Wie gehst du vor, um zu prüfen, ob zwei Punkte identisch sind? - Achte besonders auf die Vorzeichen beim Auflösen der Gleichungen.

Lösung

1. Aus \(h_1(x)=0\) folgt \(\frac{2}{x-1}=1\) und damit \(x=3\). Also ist \(S_{x,h_1}(3\mid0)\). 2. Aus \(h_2(x)=0\) folgt \(\frac{-2}{x-1}=-1\) und ebenfalls \(x=3\). Also ist \(S_{x,h_2}(3\mid0)\). 3. Es gilt \(h_1(0)=-3\) und \(h_2(0)=3\). Daher sind \(S_{y,h_1}(0\mid-3)\) und \(S_{y,h_2}(0\mid3)\) verschieden.

Antwort

Die Funktionen haben denselben Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse: \(S_{x,h_1}=S_{x,h_2}=(3\mid0)\). Ihre Schnittpunkte mit der \(y\)-Achse sind verschieden: \(S_{y,h_1}(0\mid-3)\) und \(S_{y,h_2}(0\mid3)\).
4139828
Der Graph einer gebrochen-rationalen Funktion \(g\) mit der Gleichung \(g(x)=\frac{a}{x-2}+4\) verläuft durch den Punkt \(S_y(0\mid3)\) auf der \(y\)-Achse. Berechne zuerst den Wert des Parameters \(a\) und bestimme anschließend die Nullstelle der Funktion.

Denkanstöße

- Nutze den gegebenen Punkt auf der \(y\)-Achse, um die Unbekannte \(a\) in der Gleichung zu finden. - Wenn du \(a\) gefunden hast, schreibe die vollständige Funktionsgleichung auf, bevor du weiterrechnest. - Erinnerst du dich, welche Bedingung für eine Nullstelle erfüllt sein muss?

Lösung

1. Aus \(g(0)=3\) folgt \(3=-\frac{a}{2}+4\). Daher ist \(a=2\) und \(g(x)=\frac{2}{x-2}+4\). 2. Für die Nullstelle gilt \(0=\frac{2}{x-2}+4\). Daraus folgt \(-4=\frac{2}{x-2}\), also \(-4(x-2)=2\). 3. Damit ist \(x=\frac{3}{2}=1{,}5\).

Antwort

Der Parameter ist \(a=2\). Die Nullstelle ist \(x=1{,}5\).
4141748
Betrachte die Funktionen \(f(x)=\frac{1}{x}\) und \(g(x)=\frac{4}{x-2}+1\). a) Erkläre kurz, warum der Graph von \(f\) keinen Schnittpunkt mit den Koordinatenachsen besitzt. b) Berechne die Koordinaten der Achsenschnittpunkte des Graphen von \(g\).

Denkanstöße

- Überlege dir, welche Werte für \(x\) du in die Funktion \(f\) überhaupt einsetzen darfst. - Kann ein Bruch den Wert Null ergeben, wenn im Zähler eine Zahl ungleich Null steht? - Welche Bedingungen gelten für die beiden Achsenschnittpunkte von \(g\)?

Lösung

1. Für einen Schnittpunkt von \(f\) mit der \(y\)-Achse müsste \(x=0\) zur Definitionsmenge gehören; dort ist \(f\) jedoch nicht definiert. Für einen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse müsste \(f(x)=0\) gelten. Das ist bei dem konstanten Zähler \(1\) unmöglich. 2. Für den Schnittpunkt von \(g\) mit der \(y\)-Achse gilt \(g(0)=\frac{4}{-2}+1=-1\). Somit ist \(S_y(0\mid-1)\). 3. Für den Schnittpunkt von \(g\) mit der \(x\)-Achse gilt \(0=\frac{4}{x-2}+1\). Daraus folgt \(-1=\frac{4}{x-2}\), also \(x=-2\). Somit ist \(S_x(-2\mid0)\).

Antwort

a) \(f\) ist bei \(x=0\) nicht definiert und besitzt deshalb keinen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse. Außerdem kann der Zähler \(1\) nicht null werden, daher besitzt \(f\) keine Nullstelle. b) Die Schnittpunkte von \(g\) sind \(S_y(0\mid-1)\) und \(S_x(-2\mid0)\).
4152418
Gegeben ist die Funktion \(f(x)=\frac{6}{x}+c\). a) Berechne die Nullstelle für \(c=-2\). b) Bestimme \(c\) so, dass der Graph durch \(P(3\mid4)\) verläuft. c) Für welchen Wert von \(c\) besitzt der Graph keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse? Begründe.

Denkanstöße

- Welche Gleichung beschreibt eine Nullstelle? - Wie nutzt du einen gegebenen Punkt, um einen unbekannten Parameter zu bestimmen? - Was ändert sich in der Nullstellengleichung im Sonderfall \(c=0\)?

Lösung

1. Für \(c=-2\) gilt \(0=\frac{6}{x}-2\). Daraus folgt \(x=3\). 2. Aus \(P(3\mid4)\) folgt \(4=\frac{6}{3}+c=2+c\). Daher ist \(c=2\). 3. Für \(c\neq0\) besitzt \(0=\frac{6}{x}+c\) die Lösung \(x=-\frac{6}{c}\). Für \(c=0\) müsste dagegen \(\frac{6}{x}=0\) gelten, was wegen des konstanten Zählers \(6\) unmöglich ist. Daher gibt es genau für \(c=0\) keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse.

Antwort

a) \(x=3\) b) \(c=2\) c) Genau für \(c=0\) gibt es keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse: Für \(c\neq0\) existiert \(x=-\frac{6}{c}\), während bei \(c=0\) die unmögliche Gleichung \(\frac{6}{x}=0\) entstünde.
4333098
Gegeben ist die Funktion \(f(x)=\frac{12}{x-4}+1{,}5\). a) Bestimme rechnerisch die Schnittpunkte \(S_x\) und \(S_y\) mit den Koordinatenachsen. b) Die beiden Schnittpunkte und der Ursprung bilden ein rechtwinkliges Dreieck. Berechne dessen Flächeninhalt.

Denkanstöße

- Welche Bedingungen gelten für die beiden Achsenschnittpunkte? - Für die Dreiecksseiten brauchst du die Beträge der beiden Achsenabschnitte. - Welche Flächenformel gilt für ein rechtwinkliges Dreieck?

Lösung

1. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse gilt \(f(0)=\frac{12}{-4}+1{,}5=-1{,}5\). Somit ist \(S_y(0\mid-1{,}5)\). 2. Für den Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse gilt \(0=\frac{12}{x-4}+1{,}5\). Daraus folgt \(-1{,}5=\frac{12}{x-4}\), also \(x-4=-8\) und \(x=-4\). Somit ist \(S_x(-4\mid0)\). 3. Die Kathetenlängen sind \(4\) und \(1{,}5\). Daher beträgt der Flächeninhalt \(A=\frac{1}{2}\cdot4\cdot1{,}5=3\) Flächeneinheiten.

Antwort

a) \(S_x(-4\mid0)\), \(S_y(0\mid-1{,}5)\) b) \(A=3\) Flächeneinheiten
5565418
Die Abbildung zeigt den Graphen einer Funktion aus der Familie \(f(x)=\frac{a}{x+1}+2\). a) Lies den Schnittpunkt \(S_x\) am Graphen ab. b) Nutze diesen abgelesenen Punkt, um den Parameter \(a\) zu bestimmen. c) Erkläre, wie das Vorzeichen von \(a\) zur Lage der beiden Äste relativ zum Schnittpunkt der Asymptoten passt.
Abbildung zur Aufgabe 556541

Denkanstöße

- Wo schneidet der Graph die \(x\)-Achse? - Welche Koordinaten dieses Punktes kannst du direkt in die gegebene Funktionsfamilie einsetzen? - Was bewirkt ein negatives Vorzeichen von \(a\) für die Lage der Hyperbeläste?

Lösung

1. Am Graphen liest man \(S_x(2\mid0)\) ab. 2. Der Punkt liegt auf dem Graphen. Daher gilt \(0=\frac{a}{2+1}+2\). Also ist \(\frac{a}{3}=-2\) und \(a=-6\). 3. Der Schnittpunkt der Asymptoten ist \((-1\mid2)\). Weil \(a<0\) ist, liegt der linke Ast links oberhalb und der rechte Ast rechts unterhalb dieses Punktes; das stimmt mit der Abbildung überein.

Antwort

a) \(S_x(2\mid0)\) b) \(a=-6\) c) Weil \(a<0\) ist, liegt relativ zum Schnittpunkt der Asymptoten der linke Ast links oberhalb und der rechte Ast rechts unterhalb. Diese Astlage ist gegenüber dem Fall \(a>0\) gespiegelt.
4133118
Gegeben ist eine Funktion der Form \(h(x)=\frac{1}{x+b}+c\) mit der Grundmenge \(\mathbb{Q}\). Sophie behauptet: „Der Graph dieser Funktion hat genau dann keinen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse, wenn \(b=0\) gilt.“ Untersuche die Behauptung. Begründe deine Entscheidung mithilfe der Definitionsmenge und erkläre die geometrische Bedeutung von \(b=0\).

Denkanstöße

- Welcher \(x\)-Wert ist bei \(x+b\) im Nenner ausgeschlossen? - Welche \(x\)-Koordinate haben alle Punkte auf der \(y\)-Achse? - Für eine „genau dann“-Aussage musst du beide Richtungen prüfen. Welche zwei Fälle sind das hier?

Lösung

1. Der Nenner darf nicht null sein. Aus \(x+b\neq0\) folgt \(x\neq-b\). Daher ist \(D_h=\mathbb{Q}\setminus\{-b\}\). 2. Ein Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse setzt voraus, dass \(x=0\) zur Definitionsmenge gehört. 3. Für \(b=0\) ist \(x=0\) ausgeschlossen. Dann besitzt der Graph keinen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse. 4. Für \(b\neq0\) gehört \(0\) zur Definitionsmenge und \(h(0)=\frac{1}{b}+c\) ist definiert. Dann besitzt der Graph einen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse. 5. Die Behauptung ist damit wahr. Bei \(b=0\) ist die senkrechte Asymptote \(x=0\), also die \(y\)-Achse selbst.

Antwort

Die Behauptung ist wahr. Genau für \(b=0\) ist \(x=0\) aus \(D_h\) ausgeschlossen; dann ist die \(y\)-Achse zugleich die senkrechte Asymptote und der Graph hat keinen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse.

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