Bestimmung ganzrationaler Funktionen mit Gleichungssystemen
Wenn du eine ganzrationale Funktion anhand von Punkten bestimmen musst, beginnst du mit einem passenden Ansatz. Bei einer Funktion 2. Grades verwendest du f(x) = ax² + bx + c.
Nehmen wir das Beispiel: Die Punkte A(0|1), B(1|2) und C(2|7) liegen auf einer ganzrationalen Funktion 2. Grades. Setze jeden Punkt in den Ansatz ein:
- Aus A(0|1): 1 = c
- Aus B(1|2): 2 = a + b + c
- Aus C(2|7): 7 = 4a + 2b + c
Löse das entstandene Gleichungssystem, indem du die erste Gleichung in die anderen einsetzt und schrittweise die Unbekannten ermittelst. Das Ergebnis ist f(x) = 2x² - x + 1.
Wichtiger Hinweis: Bei Funktionen höheren Grades brauchst du entsprechend mehr Gleichungen. Manchmal kannst du auch Bedingungen an die Ableitung nutzen, wenn nicht genügend Punkte gegeben sind.
Für ganzrationale Funktionen 3. Grades lautet der Ansatz f(x) = ax³ + bx² + cx + d. Mit dem Taschenrechner kannst du das Gleichungssystem lösen, indem du die Matrix im Run-Menü über Rref (Gaußsches Eliminationsverfahren) umformst. Bei unserem Beispiel mit den Punkten S1(0|1), S2(-1|0), T(2|0) und der Bedingung T'(2|0) erhalten wir f(x) = 0,25x³ - 0,75x² + 1.