Funktionen - Dein kompletter Überblick
Grundbegriffe sind dein Fundament: Die Definitionsmenge umfasst alle erlaubten x-Werte, während der Wertebereich alle möglichen Funktionswerte f(x) enthält. Definitionslücken entstehen, wenn der Nenner null wird oder unter einer Wurzel negative Zahlen stehen.
Bei quadratischen Funktionen hast du zwei wichtige Formen: die Normalform f(x) = ax² + bx + c und die Scheitelpunktform f(x) = ax−b² + c. Die Scheitelpunktform zeigt dir direkt den Scheitelpunkt SP(b|c).
Funktionen transformieren ist einfacher als gedacht! Verschiebungen funktionieren so: g(x) = f(x) + d verschiebt vertikal, g(x) = fx−c verschiebt horizontal nach rechts. Bei Streckungen gilt: |a| > 1 streckt vertikal, |a| < 1 staucht vertikal.
Merktipp: Bei horizontalen Verschiebungen ist das Vorzeichen umgekehrt - fx−c geht nach rechts!
Ganzrationale Funktionen zeigen interessante Symmetrien: Gerade Hochzahlen führen zu y-Achsensymmetrie, ungerade zu Punktsymmetrie zum Ursprung. Das Grenzverhalten hängt vom Grad ab - bei geradem Grad geht die Funktion für x→+∞ und x→-∞ in dieselbe Richtung.
Gebrochene rationale Funktionen haben Polstellen (senkrechte Asymptoten), wo der Nenner null wird. Nullstellen findest du im Zähler, und für x→±∞ nähert sich die Funktion einer waagerechten Asymptote y = d.
Sinus- und Kosinusfunktionen schwingen zwischen -1 und 1 mit der Periode 2π. Bei y = a·sinb(x−c) + d bestimmt a die Amplitude, b die Periode, c die horizontale und d die vertikale Verschiebung.
Exponentialfunktionen wie f(x) = eˣ wachsen extrem schnell - sie sind nie negativ und für x→-∞ nähern sie sich null. Die Logarithmusfunktion f(x) = ln(x) ist nur für x > 0 definiert und die Umkehrfunktion der e-Funktion.
Für exponentielles Wachstum verwendest du B(t) = B₀·eᵏᵗ (k > 0 für Wachstum, k < 0 für Zerfall). Beschränktes Wachstum hat eine Schranke S: B(t) = S - C·eᵏᵗ.