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a) Zerlegen Sie diese Funktion in eine ganze und eine echt gebrochen rationale Funktion. Untersuchen Sie sie auf Nullstellen und Pole sowie auf ihr Verhalten für x → ±∞.

b) Skizzieren Sie die Funktion.

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bei a) habe ich erst versucht mit der Polynomdivision die Nullstelle zu errechnen.

(x³-6x²+12x-8):(x-2) = x²-4x+4

(x³-6x²+12x-8):(x+2) = x²-8x

Ist das richtig? und wenn ja wie würde man auf die ganze und eine echt gebrochen rationale Funktion kommen?

Lösung sagen:

doppelte Nullstelle bei  x = 2 , Polstelle bei  x = −2 , Schnittpunkt mit y −Achse bei y = 2

Meine fragen:

Wieso doppelte und nicht einzelne Nullstelle wenn ich mit p,q formel arbeite kommt nur eine raus und zwar 2.

Wieso Polstelle bei x = -2? Wieso nicht bei x=2 wenn du du im nenner 2 einsetzt ist doch auch 0?

b) wie würde mann anfangen zu skizzieren? bzw. wie kommt man auf die Skizze?

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Eine Polynomdivision ist ein guter erster Ansatz. Du brauchst aber nur eine Polynomdivision zu machen. Danach hast du doch den Grad 2 und kannst direkt mit der pq-Formel kommen.

 

\((x^3-6x^2+12x-8):(x-2) = x^2-4x+4\)

Hier hast du entdeckt, dass \(x_1 = 2\) eine Nullstelle ist und die Polynomdivision durchgeführt.

Nun kannst du \(x^2-4x+4 = 0\) untersuchen und stellst über die binomische Formel oder der pq-Formel fest, dass es weitere Nullstelle \(x_{2,3} = 2\) gibt.

Im Zähler hast du also die Dreifache Nullstelle \(x = 2\).

Wenn man sich nun noch den Zähler anschaut, sehen wir direkt die dritte binomische Formel und die beiden Nennernullstellen \(x_{4} = -2\) und \(x_5 = 2\).

 

Damit kannst du nun folgendes sagen: Es gibt eine Polstelle bei \(x = -2\). Man darf hier nämlich nicht durch 0 teilen und es gibt im Zähler keine Nullstelle, die das aushebelt. Für \(x = 2\) hingegen haben wir keine Polstelle, da sich das mit dem Zähler kürzt. Man spricht von einer "hebbaren Definitionslücke".  Eine "doppelte Nullstelle" wie in der Lösung beschrieben, trifft aber nicht zu. Es ist weiterhin verboten \(x = 2\) einzusetzen.

 

Um nun zu zeichnen, bietet es sich noch an den y-Achsenabschnitt zu bestimmen (f(0) bestimmen). Weiterhin ist das Verhalten im Unendlichen interessant. Da hilft dann der Tipp der Aufgabenstellung a) das als ganzrationale und gebrochenrationale Funktion aufzusplitten. Mit Polynomdivision von \((x^2-4x+4):(x+2) = x-6 + \frac{16}{x+2}\). Damit haben wir eine Asymptote die \(y = x-6\) entspricht. Das  hilft wie gesagt beim Zeichnen. Die blaue Linie entspricht der schrägen Asymptote. Die grüne entspricht der Polstelle. Bei \(x = 2\) würde ich ein eckiges Kästchen machen (hebbare Definitionslücke).

Hoffe das hilft weiter.

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Das hilft aufjedenfall weiter, habe es nochmal nachgerechnet, wenn ich x²-4x+4 ausrechne fällt die wurzel weg
2 + , - Wurzel ( (-2)²-4)
daher kommt doch nur eine Nullstelle dazu da das +,- wegfällt.
aber ansonsten wirklich super vielen dank.

  ─   alexander001 04.12.2019 um 18:41

Das ist nicht ganz richtig. Das +- fällt nur indirekt weg. Du addierst einmal 0 und einmal subtrahierst du 0 -> zwei Lösungen (doppelte Nullstelle). Da wir vorher schon eine Nullstelle gefunden haben, ist diese also insgesamt dreifach :).

Freut mich. Gerne :)
  ─   orthando 04.12.2019 um 20:55

Warum kann ich hier bei der Polynomdivision durch (x-2) bzw. (x+2) teilen? Zerlege ich erst den eigentlichen Nenner (x^2 -4) in (x^2 + 2) * (x^2 - 2) und kann mir eine Nennerpolynom für die Division aussuchen?
  ─   helpmath 22.12.2019 um 18:39

Kommt darauf an was du machen willst. Wenn du den Zähler zerlegen willst, bringt dir eine Division mit x+2 nichts. Wenn du aber den Bruch in eine ganzrationale und gebrochenrationale Funktion aufsplitten sollst, würde ich mit dem kompletten Nenner eine Polynomdivision machen und nicht mit Teilen davon.

Der Nenner ist x²-4 = (x-2)(x+2) (also ohne die Quadrate, wie sie bei dir stehen). Was die Polynomdivision angeht, kommt es wie gesagt auf die Anwendung an ;).
  ─   orthando 22.12.2019 um 19:33

"Der Nenner ist x²-4 = (x-2)(x+2)" - genau das meinte ich, habe mich verschrieben. Danke für die Erklärung! Tolles Forum, gefällt mir!   ─   helpmath 22.12.2019 um 23:41

Freut mich :). Auf viele weitere Fragen! :D   ─   orthando 23.12.2019 um 00:19

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Wollte gerade die identische Frage zur identischen Aufgabe erstellen... Bin dann auch mal in dem Kapitel angekommen :D... 

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