Potenzfunktionen und Symmetrie
Potenzfunktionen f(x) = xⁿ zeigen je nach Exponent unterschiedliche Eigenschaften. Bei geradem n (wie x², x⁴, x⁶) verlaufen alle Graphen durch die Punkte (-1|1), (0|0) und (1|1), sind achsensymmetrisch zur y-Achse und öffnen sich nach oben.
Bei ungeradem n (wie x, x³, x⁵) verlaufen die Graphen durch (-1|-1), (0|0) und (1|1), sind punktsymmetrisch zum Ursprung und steigen durchgängig an. Ein wichtiger Unterschied: Sie erstrecken sich über alle vier Quadranten.
Symmetrie rechnerisch prüfen geht so: Für Achsensymmetrie muss f−x = f(x) gelten, für Punktsymmetrie f−x = -f(x). Bei f(x) = x² gilt: f−x = −x² = x² = f(x) ✓ Achsensymmetrie bestätigt.
Faustregel: Gerade Exponenten = Achsensymmetrie, ungerade Exponenten = Punktsymmetrie.
Das Verhalten an den Rändern ist entscheidend: Bei geradem n streben beide Äste gegen +∞, bei ungeradem n geht der linke Ast gegen -∞ und der rechte gegen +∞.