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Mathematik-Lexikon HM2002
Mathematik-Lexikon HM2002
Abszisse
Die x-Koordinate eines Punktes
-> Ordinate
(x) = a n x n + a n-1 x n-1 + a n-2 x n-2 + ... + a 1 x + a 0
Zur Festlegung dieses Terms sind n+1 voneinander unabhängige Gleichungen notwendig.
Im folgenden werden einige Aussagen angegeben und in einer mathematischen Gleichung
formuliert:
1. "Der Graph ist achsensymmetrisch zur y-Achse"
=> die Koeffizienten aller ungeraden Potenzen von x sind Null
"Der Graph ist punktsymmetrisch zum Ursprung"
=> die Koeffizienten aller geraden Potenzen von x sind Null
2. "Der Graph besitzt an der Stelle x 0 die Steigung m"
=> f'(x 0 ) = m
"Der Graph besitzt an der Stelle x 0 eine waagrechte Tangente"
=> m = 0 => f'(x 0 ) = 0
"Der Graph schließt mit der x-Achse einen Winkel
ein"
=> m = tan
π
=> f'(x 0 ) = tan
π
3. "Die Tangente an den Graphen an der Stelle x 0 ist parallel zur Tangente an den Graphen der
Funktion g an der Stelle x 0 . "
=> f'(x 0 ) = g'(x 0 )
4. "Der Graph der Funktion f berührt an der Stelle x 0 den Graphen der Funktion g "
5. "Der Graph der Funktion f berührt an der Stelle x 0 die x-Achse"
oder
"... hat an der Stelle x 0 eine doppelte Nullstelle"
=> f(x 0 ) = 0 und f'(x 0 ) = 0
6. "Der Graph besitzt im Punkt E(x 0 ;y 0 ) einen Extrempunkt"
7. "Der Graph besitzt im Punkt W(x 0 ;y 0 ) einen Wendepunkt"
8. "Der Graph besitzt im Punkt T(x 0 ;y 0 ) einen Terassenpunkt"
9. "Der Graph der Funktion f schließt mit der x-Achse und den Geraden x=a und x=b eine Fläche
mit dem Inhalt z FE ein"
(In (a;b) sei keine Nullstelle und Graph oberhalb der x-Achse)
Aufstellen von Funktionstermen
Gesucht: Ganzrationale Funktion n-ten Grades:
ƒ
π
=> f(x 0 ) = g(x 0 ) und f'(x 0 ) = g'(x 0 )
=> f(x 0 ) = y 0 und f'(x 0 ) = 0
=> f(x 0 ) = y 0 und f''(x 0 ) = 0
=> f(x 0 ) = y 0 und f'(x 0 ) = 0 und f''(x 0 ) = 0
169236174.001.png
b
∫
f x dx z
=
a
Berührpunkt
Gemeinsamer Punkt der Graphen zweier Funktionen f und g; zusätzlich dort gleiche Steigung der
Tangenten:
f(x 0 ) = g(x 0 ) und f '(x 0 ) = g'(x 0 )
oder: Die Gleichung f(x 0 ) = g(x 0 ) hat zwei zusammenfallende Lösungen.
-> Schnittpunkt
Differenzierbarkeit
Eine Funktion f heißt differenzierbar an der Stelle x 0 , wenn
1. f in einer Umgebung von x 0 definiert ist
2. der Differentialquotient
lim
fx fx
xx
() ( )
−
−
0
xx
0
0
existiert.
Extrempunkte
(vgl. FS S.63)
Flächeninhalt
(vgl. FS S.68)
Dreieck: A = 1/2·Grundlinie·Höhe
Viereck: A = Länge·Breite
Kreis : A = (Radius) 2 ·
π
Umfang Rechteck: U = 2·(Länge + Breite)
Umfang Kreis : U = 2·Radius·
π
Ganzrationale Funktion
Eine Funktion der Form
ƒ
(x) = a n x n + a n-1 x n-1 + a n-2 x n-2 + ... + a 1 x + a 0
mit a i
∈
R und a n
0
heißt ganzrationale Funktion vom Grade n.
Bsp: f(x) = 4·x 5 + 1/2·x 4 + 3x -
π
Gerade
Der Graph einer Funktion der Form
f(x) = m·x + t
ist eine Gerade mit der Steigung m und dem y-Achsenabschnitt t.
()
→
≠
Sonderfälle: x = a Gerade parallel zur y-Achse im Abstand a
y = a Gerade parallel zur x-Achse im Abstand a
Gleichungen
1) ax + b = 0 => x = -b/a
2) ax 2 + bx + c = 0 ; D = b 2 - 4ac
D > 0 : Es existieren genau zwei Lösungen
x
12
,
= −±
bD
a
2
D = 0 : Es existiert genau eine Lösung
x
1
= −
2
b
a
D < 0 : Es existiert keine reelle Lösung
ax
3
+
bx
2
+
cx
=
0
3a)
x
(
ax
2
+
bx
+
c
)
=
0
⇒
x
=
0
x
=
(
siehe
2)
1
2,3
3b)
ax
3
+
bx
2
+
cx
+
d
=
0
durch probieren x 1
dann Polynomdivision mit (x - x 1 )
weiter bei 2)
ax
4
+
bx
2
+
c
=
0
Substituti
on
x
2
=
z
⇒
az
2
+
bz
+
c
=
0
4)
Lösen
mit
2)
liefert
z
1,2
Ist
z
i
≥
0
⇒
x
=
±
z
i
Koordinaten
-> Abszisse , -> Ordinate
Krümmungsverhalten
(vgl. FS S.63/64)
Monotonieverhalten
(vgl. FS S.63 'Steigen und Fallen')
Normale
Eine Gerade n, die in einem Punkt senkrecht zu einer gegebenen Geraden g liegt.
Für die Steigungen gilt: m n ·m g = -1
Normalengleichung:
y
=
f
(
x
)
−
1
⋅
(
x
−
x
)
0
f
'
(
x
)
0
0
-> Tangente
:
169236174.002.png
 
Nullstellen
Bedingung: f(x 0 ) = 0 (Lösung: -> Gleichungen )
1) Nullstelle 1. Ordnung: Graph schneidet die x-Achse
2) Nullstelle 2. Ordnung: Graph berührt die x-Achse (Extrempunkt)
3) Nullstelle 3. Ordnung: Graph durchdringt die x-Achse mit
horizontaler Tangente (Terassenpunkt)
Ordinate
die y-Koordinate eines Punktes
Parabel
Graph der ganzrationalen Funktion 2. Grades:
f(x) = ax 2 + bx + c
Scheitelform: f(x) = a·(x - x s ) 2 + y S
−
b
mit
x S
=
x-Scheitelkoordinate
a
y s = f(x S ) y-Scheitelkoordinate
Der Parameter a bestimmt die Form:
a>0 => Graph nach oben geöffnet
a<0 => Graph nach unten geöffnet
|a| = 1 => Normalparabel
|a| > 1 => Graph gestreckt
|a| < 1 => Graph gestaucht
Parameter
Formvariable in einem Funktionsterm, etwa
f(x) = ax 3 + bx 2
mit a,b als Parameter
Quadranten
II. | I.
––––––––
III. | IV.
Scheitelpunkt
-> Parabel
Schnittpunkt
Gemeinsamer Punkt zweier Graphen von Funktionen.
Bedingung: f(x 0 ) = g(x 0 ) (Lösung: -> Gleichungen )
-> Berührpunkt
Stammfunktion
Jede Funktion F, die die Bedingung F'(x) = f(x) erfüllt, heißt Stammfunktion von f.
(vgl. FS S.65)
 
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