Kurvendiskussion Lernzettel GK 12/1

Integralrechnung - Die Basics

Beim Integrieren machst du das Gegenteil vom Ableiten - du suchst die Stammfunktion F$x$ zu einer gegebenen Funktion f$x$. Das ist wie rückwärts rechnen, nur mathematisch!

Die wichtigste Regel ist super einfach: Bei f$x$ = x^n wird die Stammfunktion F$x$ = x^$n+1$/$n+1$. Du erhöhst also den Exponenten um 1 und teilst durch diese neue Zahl. Aus x² wird zum Beispiel x³/3.

Bestimmte Integrale schreibst du als ∫[a bis b] f$x$dx und sie geben dir einen konkreten Zahlenwert. Du berechnest F$b$ - F$a$. Unbestimmte Integrale haben immer ein +c am Ende, weil beim Ableiten Konstanten verschwinden.

Merktipp: Für Flächenberechnungen zwischen zwei Graphen bildest du einfach die Differenz der Funktionen: ∫[a bis b] $f(x) - g(x)$dx

Kurvendiskussion - Extrempunkte finden

Extrempunkte sind die Hoch- und Tiefpunkte deiner Funktion - genau dort, wo der Graph seine Richtung ändert. Um sie zu finden, brauchst du ein klares System mit zwei Bedingungen.

Notwendige Bedingung: f'$x$ = 0. Du setzt die erste Ableitung gleich null und löst nach x auf. Diese x-Werte sind deine potentiellen Extremstellen.

Hinreichende Bedingung: Du prüfst mit der zweiten Ableitung: f''$x$ < 0 bedeutet Hochpunkt, f''$x$ > 0 bedeutet Tiefpunkt. Zum Schluss setzt du dein x in die ursprüngliche Funktion ein, um den y-Wert zu bekommen.

Wendepunkte funktionieren ähnlich, nur dass du f''$x$ = 0 setzt und mit der dritten Ableitung prüfst. Das sind die Stellen, wo sich die Krümmung des Graphen ändert.

Praxistipp: Bei f'''$x$ > 0 hast du einen Rechts-Links-Wendepunkt, bei f'''$x$ < 0 einen Links-Rechts-Wendepunkt

Monotonie und Globalverhalten verstehen

Monotonie zeigt dir, ob deine Funktion steigt oder fällt. Das erkennst du ganz einfach an der ersten Ableitung: f'$x$ > 0 bedeutet die Funktion wächst, f'$x$ < 0 bedeutet sie fällt.

Der Wechsel zwischen steigend und fallend passiert genau an den Extrempunkten. Dort ändert das Vorzeichen der ersten Ableitung, deshalb findest du dort auch Hoch- und Tiefpunkte.

Globalverhalten beschreibt, was mit deiner Funktion passiert, wenn x gegen unendlich oder minus unendlich geht. Du schreibst das als Grenzwert: lim(x→∞) f$x$ und lim$x→-∞$ f$x$.

Eselsbrücke: Positive Steigung = Berg rauf, negative Steigung = Berg runter!

Komplette Kurvendiskussion Schritt für Schritt

Eine vollständige Kurvendiskussion folgt immer dem gleichen Schema - wie ein Rezept, das du einfach abarbeitest. Zuerst bestimmst du alle Ableitungen und schaust dir den Grad der Funktion an.

Symmetrie erkennst du an den Exponenten: Alle ungerade = punktsymmetrisch zum Ursprung, alle gerade = achsensymmetrisch zur y-Achse. Für Nullstellen setzt du f$x$ = 0 und klammerst oft x aus.

Die Monotonie untersuchst du mit der ersten Ableitung durch Vorzeichentabellen. Das Globalverhalten hängt vom höchsten Exponenten und seinem Vorzeichen ab: ungerade Exponenten gehen von -∞ nach +∞ (oder umgekehrt).

Das Schöne an Kurvendiskussionen ist: Du arbeitest systematisch jeden Punkt ab und bekommst am Ende ein komplettes Bild deiner Funktion. Mit etwas Übung wird das zur Routine!

Erfolgsgeheimnis: Arbeite immer in derselben Reihenfolge - das verhindert, dass du wichtige Schritte vergisst!