Potenzfunktionen mit natürlichen Exponenten
Bei Potenzfunktionen mit natürlichen Exponenten $y = x^n$ mit $n \in \mathbb{N}$ entscheidet eine einfache Regel über das Aussehen: Ist der Exponent gerade oder ungerade?
Gerade Exponenten machen die Graphen achsensymmetrisch zur y-Achse. Das bedeutet: f(−x)=f(x) - negative und positive x-Werte ergeben den gleichen Funktionswert. Alle Graphen laufen durch (0∣0), (1∣1) und (−1∣1). Sie fallen für x≤0 und steigen für x≥0.
Ungerade Exponenten erzeugen punktsymmetrische Graphen zum Ursprung. Hier gilt: f(−x)=−f(x) - das Vorzeichen dreht sich um. Diese Graphen verlaufen durch (0∣0), (1∣1) und (−1∣−1) und steigen überall.
Wichtig für die Klausur: Je größer der Exponent wird, desto "steiler" werden die Graphen für ∣x∣>1 und desto "flacher" für ∣x∣<1!
Mathematischer Beweis: Für gerade n ist (−x)n=(−1)n⋅xn=xn, da (−1)n=1. Für ungerade n ist (−x)n=(−1)n⋅xn=−xn, da (−1)n=−1.