$\frac{{\left(\sqrt[3]{x}\right)}^5}{{\left(\sqrt[3]{x}\right)}^{13}}·{\left(\sqrt[3]{x}\right)}^2$

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

= $\frac{x^{\frac{5}{3}}}{x^{\frac{13}{3}}}·x^{\frac{2}{3}}$

= $\frac{x^{\frac{5}{3}}·x^{\frac{2}{3}}}{x^{\frac{13}{3}}}$

= $\frac{x^{\frac{5}{3}+\frac{2}{3}}}{x^{\frac{13}{3}}}$

= $\frac{x^{\frac{7}{3}}}{x^{\frac{13}{3}}}$

= $x^{\frac{7}{3}-\frac{13}{3}}$

= $x^{-2}$

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

D=R\{ $-7$; $7$}

$\frac{x}{x+7}-\frac{6}{x-7}$

=

$\frac{26}{\left(x+7\right)\left(x-7\right)}$

|(Nenner faktorisiert)

Wir multiplizieren den Nenner $\left(x+7\right)\left(x-7\right)$ weg!

$\frac{x}{x+7}-\frac{6}{x-7}$	=	$\frac{26}{\left(x+7\right)\left(x-7\right)}$	|⋅( $\left(x+7\right)\left(x-7\right)$)
$\frac{x}{x+7}·\left(x+7\right)\left(x-7\right)-\frac{6}{x-7}·\left(x+7\right)\left(x-7\right)$	=	$\frac{26}{\left(x+7\right)\left(x-7\right)}·\left(x+7\right)\left(x-7\right)$
$x\left(x-7\right)-6x-42$	=	$26\frac{x+7}{x+7}$
$x\left(x-7\right)-6x-42$	=	$26$
$x^2-7x-6x-42$	=	$26$
$x^2-13x-42$	=	$26$

$x^2-13x-42$

=

$26$

| $-26$

$x^2-13x-68$ = 0

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ $-4$; $17$}

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 3 Einheiten unterhalb des Ursprungs schneidet, muss f(0) = -3 gelten.

Und weil der (Hoch-)Punkt H(3|$24$) auf dem Graph von f liegt, muss f(3) = $24$ gelten.

Außerdem wissen wir ja, dass H(3|$24$) ein Hochpunkt ist, also muss f'(3)=0 sein.

Somit haben wir drei Informationen:

1. f(0) = -3 (y-Achsenabschnitt)
2. f(3)=$24$ (H(3|$24$) liegt auf dem Graph)
3. f'(3)=0 (Hochpunkt bei x=3)

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) = -3: $a\cdot 0^4+b\cdot 0^2+c$ = -3, also c = -3
2. f(3)=$24$: $a\cdot 3^4+b\cdot 3^2+c$ = $24$, also 81⋅a + 9⋅b + c = $24$
3. f'(3)=0: $4a\cdot 3^3+2b\cdot 3+0$ = 0, also 108a + 6b = 0

Wir sehen beim Betrachten der ersten Gleichungen, dass c = -3 ist und setzen dies in die zweite Gleichung ein:

2. f(3)=$24$ 81⋅a + 9⋅b + (-3) = $24$ oder umgeformt:
81⋅a + 9⋅b = $27$

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 h(x) = $\sqrt{x}$.

Zu Graph Nr. 2:

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. 2 gehört also zur Funktion g(x) = $\sin \left(x\right)$.

Zu Graph Nr. 3:

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. 3 gehört also zur Funktion f(x) = $\frac{1}{x}$.

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 i(x) = $\ln \left(x\right)$.

Zu Graph Nr. 1:

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. 1 gehört also zur Funktion f(x) = $\ln \left(x\right)$.

Zu Graph Nr. 2:

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

Zu Graph Nr. 3:

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. 3 gehört also zur Funktion i(x) = $\cos \left(x\right)$.

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 g(x) = $\frac{1}{x^2}$.

Zu Graph Nr. 1:

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. 1 gehört also zur Funktion j(x) = $e^x$.

Zu Graph Nr. 2:

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. 2 gehört also zur Funktion f(x) = $\frac{1}{x}$.

Zu Graph Nr. 3:

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.

Am Graph Nr. 3 kann man all diese Eigenschaften erkennen, außer dass eben alle Punkte des Graphen noch zusätzlich um 1 in y-Richtung verschoben wurden.

Der Graph Nr. 3 gehört also zur Funktion h(x) = $\frac{1}{x}+1$.

Zu Graph Nr. 4:

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. 4 gehört also zur Funktion g(x) = $\cos \left(x\right)$.