Welche Symmetrie haben die Funktionsterme?

Aufrufe: 714     Aktiv: 05.11.2019 um 16:47

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a) fx(x)=x^4+3x^2+1 da die Exponenten gerade sind hätte ich gesagt symmetrisch zur Y-Achse, aber durch die +1 steht doch da eig 1x^0 und ist somit nicht symmetrisch? b) f(x)=x^5-1
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Ja, da steht \( 1\cdot x^0=1 \). Das ändert aber nichts an der Symmetrie. Mmn hebt das die Parabel nur um 1 an. Für Symmetrie zur Y-Achse müsste \( f(x)=f(-x) \) gelten, wenn ich mich recht entsinne. So einen in der Art gibt es auch für Punktsymmetrie. Ich denke darauf will die Aufgabe hinaus.   ─   stehgold 05.11.2019 um 16:29
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Hallo,

für Achsensymmetrie an der \(y\)-Achse muss 

$$f(x)=f(-x)$$

und für Punktsymmetrie um den Ursprung muss

$$f(x)=-f(-x)$$

gelten. Das kannst du einfach nachprüfen. Für a) gilt:

$$f(-x)=(-x)^4+3(-x)^2+1=(-1)^4x^4+(-1)^2\cdot3x^2+1=x^4+3x^2+1=f(x).$$

Für b) gilt:

$$-f(-x)=-\bigl((-x)^5-1\bigr)=-1\cdot(-x)^5+1=(-1)^6x^5+1=x^5+1\neq x^5-1=f(x)$$

Die Funktion ist also nicht punktsymmetrisch um den Ursprung. Allerdings punktsymmetrisch um den Punkt \((0|-1)\), was man durch eine Verschiebung zeigen kann.

Wenn du dich nur für Achsensymmetrie an der \(y\)-Achse und Punktsymmetrie im Ursprung interessierst, dann hilft die einfache Regel:

Gerade Potenzen beim \(x\) ist achsensymmetrisch, ungerade Potenzen beim \(x\) ist punktsymmetrisch und gemischte Potenzen sind keins von beidem.

Bei der b) hast du \(x^0\) und \(x^5\), also gerade und ungerade gemischt, also keine der beiden genannten Symmetrien! :)

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