$\frac{\sqrt{x}}{{\left(\sqrt{x}\right)}^7}·x^2$

Wir schreiben zuerst die Wurzelterme in Potenzterme mit rationalen Hochzahlen um:

= $\frac{x^{\frac{1}{2}}}{x^{\frac{7}{2}}}·x^2$

= $\frac{x^{\frac{1}{2}}·x^2}{x^{\frac{7}{2}}}$

= $\frac{x^{\frac{1}{2}+2}}{x^{\frac{7}{2}}}$

= $\frac{x^{\frac{5}{2}}}{x^{\frac{7}{2}}}$

= $x^{\frac{5}{2}-\frac{7}{2}}$

= $x^{-1}$

= $\frac{1}{x}$

D=R\{ $-4$; $4$}

$\frac{x}{x+4}-\frac{5}{x-4}$

=

$\frac{70}{\left(x+4\right)\left(x-4\right)}$

|(Nenner faktorisiert)

Wir multiplizieren den Nenner $\left(x+4\right)\left(x-4\right)$ weg!

$\frac{x}{x+4}-\frac{5}{x-4}$	=	$\frac{70}{\left(x+4\right)\left(x-4\right)}$	|⋅( $\left(x+4\right)\left(x-4\right)$)
$\frac{x}{x+4}·\left(x+4\right)\left(x-4\right)-\frac{5}{x-4}·\left(x+4\right)\left(x-4\right)$	=	$\frac{70}{\left(x+4\right)\left(x-4\right)}·\left(x+4\right)\left(x-4\right)$
$x\left(x-4\right)-5x-20$	=	$70\frac{x+4}{x+4}$
$x\left(x-4\right)-5x-20$	=	$70$
$x^2-4x-5x-20$	=	$70$
$x^2-9x-20$	=	$70$

$x^2-9x-20$

=

$70$

| $-70$

$x^2-9x-90$ = 0

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ $-6$; $15$}

Wenn eine ganzrationale Funktion achsensymmetrisch zur y-Achse ist, kann der Funktionsterm nur gerade x-Exponenten haben.

f(-x) = f(x)

Der gesuchte Funktionsterm muss also $\text{f(x)}=$ $a{x}^4+b{x}^2+c$ für bestimmte Werte für a, b und c sein.

Da ihr Graph die y-Achse 7 Einheiten oberhalb des Ursprungs schneidet, muss f(0) = 7 gelten.

Und weil der (Hoch-)Punkt H(1|$9$) auf dem Graph von f liegt, muss f(1) = $9$ gelten.

Außerdem wissen wir ja, dass H(1|$9$) ein Hochpunkt ist, also muss f'(1)=0 sein.

Somit haben wir drei Informationen:

1. f(0) = 7 (y-Achsenabschnitt)
2. f(1)=$9$ (H(1|$9$) liegt auf dem Graph)
3. f'(1)=0 (Hochpunkt bei x=1)

Diese Informationen setzen wir in die allgemeine Funktion und deren Ableitung ein:
$\text{f(x)}=$ $a{x}^4+b{x}^2+c$
$\text{f(x)}=$ $4a{x}^3+2bx+0$

Daraus ergibt sich:

1. f(0) = 7: $a\cdot 0^4+b\cdot 0^2+c$ = 7, also c = 7
2. f(1)=$9$: $a\cdot 1^4+b\cdot 1^2+c$ = $9$, also 1⋅a + 1⋅b + c = $9$
3. f'(1)=0: $4a\cdot 1^3+2b\cdot 1+0$ = 0, also 4a + 2b = 0

Wir sehen beim Betrachten der ersten Gleichungen, dass c = 7 ist und setzen dies in die zweite Gleichung ein:

2. f(1)=$9$ 1⋅a + 1⋅b + 7 = $9$ oder umgeformt:
1⋅a + 1⋅b = $2$

Somit erhalten wir folgendes Lineare Gleichungssystem:

Zu Graph Nr. 1:

Der Graph von $\sqrt{x}$ hat im Bereich für negative x keine Funktionswerte. Er steigt zunächst sehr schnell, dann nimmt die Steigung aber ab. Er sieht aus wie eine halbe Parabel, die um 90° gedreht wurde. Er besitzt die Punkte (0|0), (1|1), (4|2), usw.

Der Graph Nr. 1 gehört also zur Funktion i(x) = $\sqrt{x}$.

Zu Graph Nr. 2:

Den Graph von $\frac{1}{x^2}$ erkennt man an den Asymptoten an den beiden Achsen. Es handelt sich um eine Hyperbel. Je näher x an 0 kommt, umso größer wird der Funktionswert. Je weiter x sich von 0 entfernt, umso kleiner wird der Funktionswert (weil ja x im Nenner steht). Im Gegensatz zu $\frac{1}{x}$ hat er sowohl für negative, als auch für positive x positive Funktionswerte. Er ist also achsensymmetrisch bzgl. der y-Achse und enthält z.B. die Punkte (1|1) und (-1|1).

Der Graph Nr. 2 gehört also zur Funktion h(x) = $\frac{1}{x^2}$.

Zu Graph Nr. 3:

Der Graph von $\sin \left(x\right)$ zwischen 1 und -1. Im Gegensatz zum Kosinus (cos(x)) startet der Sinus für x=0 im Ursprung O(0|0), was man am Einheitskreis rechts sehen kann:

Der Graph Nr. 3 gehört also zur Funktion g(x) = $\sin \left(x\right)$.

Zu Graph Nr. 4:

Den Graph von $\frac{1}{x}$ erkennt man an den Asymptoten an den beiden Achsen. Es handelt sich um eine Hyperbel. Je näher x an 0 kommt, umso betragsmäßig größer wird der Funktionswert (weil ja x im Nenner steht). Je weiter x sich von 0 entfernt, umso betragsmäßig kleiner wird der Funktionswert, weil ja der Nenner immer größer wird. Der Graph verläuft durch die Punkte (1|1) und (-1|-1), weil f(1) = $\frac{1}{1}$ = 1 und f(-1) = $\frac{1}{\mathrm{-1}}$ = -1. Im Gegensatz zu $\frac{1}{x^2}$ hat er für negative x-Werte negative Funktionswerte und für positive x-Werte positive Funktionswerte.

Der Graph Nr. 4 gehört also zur Funktion f(x) = $\frac{1}{x}$.

Zu Graph Nr. 1:

Der Graph von $\sin \left(x\right)$ zwischen 1 und -1. Im Gegensatz zum Kosinus (cos(x)) startet der Sinus für x=0 im Ursprung O(0|0), was man am Einheitskreis rechts sehen kann:

Der Graph Nr. 1 gehört also zur Funktion i(x) = $\sin \left(x\right)$.

Zu Graph Nr. 2:

Den Graph von $\frac{1}{x^2}$ erkennt man an den Asymptoten an den beiden Achsen. Es handelt sich um eine Hyperbel. Je näher x an 0 kommt, umso größer wird der Funktionswert. Je weiter x sich von 0 entfernt, umso kleiner wird der Funktionswert (weil ja x im Nenner steht). Im Gegensatz zu $\frac{1}{x}$ hat er sowohl für negative, als auch für positive x positive Funktionswerte. Er ist also achsensymmetrisch bzgl. der y-Achse und enthält z.B. die Punkte (1|1) und (-1|1).

Der Graph Nr. 2 gehört also zur Funktion j(x) = $\frac{1}{x^2}$.

Zu Graph Nr. 3:

Der Graph von $e^x$ nähert sich für negative x-Werte der x-Achse an und wächst für positive x-Werte sehr schnell. Er schneidet die y-Achse im Punkt (0|1), da $e^0$ = 1.

Der Graph Nr. 3 gehört also zur Funktion k(x) = $e^x$.

Zu Graph Nr. 4:

Der Graph von $\ln \left(x\right)$ besitzt für negative x-Werte keine Funktionswerte, weil man den Logarithmus nur aus positiven Zahlen ziehen kann. Für x → 0 streben die y-Werte gegen -∞. Der Graph nähert sich somit der negativen y-Achse asymptotisch an. Für positive x-Werte steigt er sehr langsam an. Er schneidet die x-Achse im Punkt (1|0), da $e^0$ = 1 und somit $\ln \left(1\right)$ = 0 ist.

Der Graph Nr. 4 gehört also zur Funktion g(x) = $\ln \left(x\right)$.

Zu Graph Nr. 1:

Der Graph von $\cos \left(x\right)$ schwingt zwischen 1 und -1. Im Gegensatz zum Sinus startet der Kosinus für x=0 bei 1 (cos(0)=1). Im Einheitskreis rechts wird dies deutlich:

Der Graph Nr. 1 gehört also zur Funktion f(x) = $\cos \left(x\right)$.

Zu Graph Nr. 2:

Der Graph von $\sqrt{x}$ hat im Bereich für negative x keine Funktionswerte. Er steigt zunächst sehr schnell, dann nimmt die Steigung aber ab. Er sieht aus wie eine halbe Parabel, die um 90° gedreht wurde. Er besitzt die Punkte (0|0), (1|1), (4|2), usw.

Am Graph Nr. 2 kann man all diese Eigenschaften erkennen, außer dass eben alle Punkte des Graphen noch an der x-Achse gespiegelt wurden.

Der Graph Nr. 2 gehört also zur Funktion j(x) = $-\sqrt{x}$.

Zu Graph Nr. 3:

Den Graph von $\frac{1}{x^2}$ erkennt man an den Asymptoten an den beiden Achsen. Es handelt sich um eine Hyperbel. Je näher x an 0 kommt, umso größer wird der Funktionswert. Je weiter x sich von 0 entfernt, umso kleiner wird der Funktionswert (weil ja x im Nenner steht). Im Gegensatz zu $\frac{1}{x}$ hat er sowohl für negative, als auch für positive x positive Funktionswerte. Er ist also achsensymmetrisch bzgl. der y-Achse und enthält z.B. die Punkte (1|1) und (-1|1).

Am Graph Nr. 3 kann man all diese Eigenschaften erkennen, außer dass eben alle Punkte des Graphen noch an der x-Achse gespiegelt wurden.

Der Graph Nr. 3 gehört also zur Funktion i(x) = $-\frac{1}{x^2}$.

Zu Graph Nr. 4:

Den Graph von $\frac{1}{x^2}$ erkennt man an den Asymptoten an den beiden Achsen. Es handelt sich um eine Hyperbel. Je näher x an 0 kommt, umso größer wird der Funktionswert. Je weiter x sich von 0 entfernt, umso kleiner wird der Funktionswert (weil ja x im Nenner steht). Im Gegensatz zu $\frac{1}{x}$ hat er sowohl für negative, als auch für positive x positive Funktionswerte. Er ist also achsensymmetrisch bzgl. der y-Achse und enthält z.B. die Punkte (1|1) und (-1|1).

Der Graph Nr. 4 gehört also zur Funktion k(x) = $\frac{1}{x^2}$.