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Kubische Graphen, Skizzieren von Polynomen und Asymptoten

Fülle die Wertetabelle einer kubischen Funktion aus und zeichne ihren Graphen, skizziere einen Polynomgraphen aus Nullstellen und y-Achsenabschnitt, erkenne eine doppelte Nullstelle und zeichne die senkrechte, die waagrechte und die schräge Asymptote einer gebrochen-rationalen Funktion.

📖 Hier beginnen: Lies die Schritte der „Lektion“ der Reihe nach (1, 2, 3 …) und beantworte jede Frage. Danach geht es mit „Üben“ weiter.

Hinweise für Erwachsene

Ganzrationale Funktionen dritten Grades und das Skizzieren ihrer Graphen aus den Nullstellen gehören im bayerischen Lehrplan zur 10. Klasse (Gymnasium, Kapitel «Ganzrationale Funktionen»). Gebrochen-rationale Funktionen mit Definitionslücke und Asymptoten folgen in der 8. und besonders in der 11. Klasse. Wir bauen zuerst den Graphen von y = x3 − 3x aus einer Wertetabelle auf. Achtung: Die dritte Potenz einer negativen Zahl bleibt negativ, (−2)³ = −8. Der Graph einer kubischen Funktion hat eine S-Form und schneidet die x-Achse bis zu dreimal.

Um y = (x + 2)(x − 1)(x − 3) schnell zu skizzieren, liest du die Nullstellen aus den Linearfaktoren ab (x = −2, 1 und 3; das Vorzeichen kehrt sich um) und bestimmst den y-Achsenabschnitt mit x = 0. Kommt ein Linearfaktor doppelt vor, wie in y = (x + 1)2(x − 2), so ist die Nullstelle doppelt: Der Graph berührt dort die x-Achse und wechselt das Vorzeichen nicht.

In y = (2x + 1)/(x − 1) ist der Nenner bei x = 1 gleich null: Die Definitionsmenge ist D = ℝ \ {1}, und die senkrechte Gerade x = 1 ist die senkrechte Asymptote (Polstelle). Der Graph schmiegt sich an sie an, erreicht sie aber nie. Wird x sehr groß oder sehr klein, nähert sich der Graph der waagrechten Geraden y = 2 (Verhältnis der Koeffizienten von x: 2 : 1): der waagrechten Asymptote. Ist der Zählergrad um eins größer als der Nennergrad, gibt es eine schräge Asymptote, die man durch Polynomdivision erhält.