Gebrochen rationale Funktionen
Eine gebrochen rationale Funktion lässt sich als Quotient zweier Polynome darstellen: f(x)=q(x)p(x). Dabei ist p(x) der Zähler und q(x) der Nenner. Ein Beispiel dafür ist f(x)=x−22x+2.
Bei diesen Funktionen gibt es Definitionslücken, die auftreten, wenn der Nenner gleich Null wird. An diesen Stellen ist die Funktion nicht definiert. Der Definitionsbereich solcher Funktionen ist daher Df=R∖n, wobei n die Nullstellen des Nenners sind.
Wir unterscheiden zwei Arten von Definitionslücken:
- Polstellen - Definitionslücken, bei denen die Funktionswerte gegen unendlich laufen
- Hebbare Lücken - Definitionslücken, die durch Kürzen behoben werden können
💡 Merke: Bei einer Polstelle wird der Funktionswert unendlich, bei einer hebbaren Lücke (auch "Loch" genannt) kannst du den Funktionsterm kürzen!
Um Definitionslücken zu analysieren, folge diesen Schritten:
- Ermittle die Nullstellen des Nenners $q(x) = 0$
- Setze diese x-Werte in den Zähler ein oder vergleiche mit den Nullstellen des Zählers
- Wenn Zähler ≠ 0: Polstelle; wenn Zähler = 0: hebbare Lücke
Bei Polstellen spielt der Grad des Nennerpolynoms eine wichtige Rolle:
- Bei ungeradem Nennergrad gibt es einen Vorzeichenwechsel
- Bei geradem Nennergrad bleibt das Vorzeichen erhalten
Die Nullstellen der Funktion findest du durch Nullsetzen des Zählerpolynoms: p(x)=0. Aber Vorsicht: Wenn eine Nullstelle des Zählers gleichzeitig eine Nullstelle des Nenners ist, handelt es sich um eine hebbare Lücke.
Bei der Untersuchung waagerechter Asymptoten betrachten wir den Grenzwert der Funktion für x→∞ und x→−∞, um das Verhalten der Funktion im Unendlichen zu verstehen.