Grundlagen der Ganzrationalen Funktionen und Potenzfunktionen
Die Potenzfunktionen mit natürlichen Exponenten bilden eine wichtige Grundlage der Mathematik. Bei diesen Funktionen wird jeder x-Wert aus dem Definitionsbereich genau einem y-Wert im Wertebereich zugeordnet. Die Eigenschaften von Potenzfunktionen unterscheiden sich dabei wesentlich, je nachdem ob der Exponent gerade oder ungerade ist.
Definition: Eine Potenzfunktion mit natürlichem Exponenten hat die Form f(x) = xⁿ, wobei n eine natürliche Zahl ist. Der Definitionsbereich umfasst alle reellen Zahlen (ℝ).
Bei Potenzfunktionen mit positiven Exponenten zeigt sich ein charakteristisches Verhalten: Bei geraden Exponenten verläuft die Funktion symmetrisch zur y-Achse und nimmt nur positive y-Werte an (außer bei x=0). Bei ungeraden Exponenten hingegen durchläuft der Graph alle vier Quadranten und ist punktsymmetrisch zum Ursprung.
Die Punktprobe ist eine grundlegende Methode zur Überprüfung, ob ein Punkt auf dem Funktionsgraphen liegt. Dabei wird der x-Wert des zu prüfenden Punktes in die Funktionsgleichung eingesetzt. Stimmt das Ergebnis mit dem y-Wert überein, liegt der Punkt auf der Funktion.