Symmetrie von Funktionen
Funktionen können zwei Hauptarten von Symmetrie aufweisen: Achsensymmetrie und Punktsymmetrie. Bei der Achsensymmetrie zur y-Achse gilt die Bedingung f(−x)=f(x) für alle x aus dem Definitionsbereich. Das bedeutet, dass der Funktionsgraph an der y-Achse gespiegelt werden kann und dabei unverändert bleibt.
Bei der Punktsymmetrie zum Ursprung gilt hingegen f(−x)=−f(x). Hier kannst du dir vorstellen, dass der Graph um den Ursprung (0,0) um 180° gedreht werden kann und dabei unverändert bleibt.
Um die Symmetrie einer Funktion rechnerisch zu überprüfen, setzt du -x anstelle von x ein und vereinfachst den Term. Beispielsweise ist f(x)=x2 achsensymmetrisch, da f(−x)=(−x)2=x2=f(x). Die Funktion g(x)=x3 ist dagegen punktsymmetrisch, weil g(−x)=(−x)3=−x3=−g(x).
💡 Merkhilfe: Funktionen mit ausschließlich geraden Exponenten wie $x^2$, $x^4$ sind achsensymmetrisch zur y-Achse. Funktionen mit ausschließlich ungeraden Exponenten wie $x^1$, $x^3$ sind punktsymmetrisch zum Ursprung. Mischformen haben meist keine Standardsymmetrie.
Nicht alle Funktionen weisen eine der beiden Standardsymmetrien auf. Beispielsweise hat h(x)=0,5x3+1,5x2 keine Symmetrie, da bei der Überprüfung weder h(−x)=h(x) noch h(−x)=−h(x) erfüllt ist.