$\frac{{\left(\sqrt[5]{x}\right)}^3}{{\left(\sqrt[5]{x}\right)}^{19}}·{\left(\sqrt[5]{x}\right)}^6$

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

= $\frac{x^{\frac{3}{5}}}{x^{\frac{19}{5}}}·x^{\frac{6}{5}}$

= $\frac{x^{\frac{3}{5}}·x^{\frac{6}{5}}}{x^{\frac{19}{5}}}$

= $\frac{x^{\frac{3}{5}+\frac{6}{5}}}{x^{\frac{19}{5}}}$

= $\frac{x^{\frac{9}{5}}}{x^{\frac{19}{5}}}$

= $x^{\frac{9}{5}-\frac{19}{5}}$

= $x^{-2}$

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

D=R\{ $-2$; $2$}

$\frac{x}{x-2}+\frac{6}{x+2}$

=

$\frac{21}{\left(x+2\right)\left(x-2\right)}$

|(Nenner faktorisiert)

Wir multiplizieren den Nenner $\left(x+2\right)\left(x-2\right)$ weg!

$\frac{x}{x-2}+\frac{6}{x+2}$	=	$\frac{21}{\left(x+2\right)\left(x-2\right)}$	|⋅( $\left(x+2\right)\left(x-2\right)$)
$\frac{x}{x-2}·\left(x+2\right)\left(x-2\right)+\frac{6}{x+2}·\left(x+2\right)\left(x-2\right)$	=	$\frac{21}{\left(x+2\right)\left(x-2\right)}·\left(x+2\right)\left(x-2\right)$
$x\left(x+2\right)+6x-12$	=	$21\frac{x+2}{x+2}$
$x\left(x+2\right)+6x-12$	=	$21$
$x^2+2x+6x-12$	=	$21$
$x^2+8x-12$	=	$21$

$x^2+8x-12$

=

$21$

| $-21$

$x^2+8x-33$ = 0

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ $-11$; $3$}

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 4 Einheiten unterhalb des Ursprungs schneidet, muss f(0) = -4 gelten.

Und weil der (Hoch-)Punkt H(1|$0$) auf dem Graph von f liegt, muss f(1) = $0$ gelten.

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

Somit haben wir drei Informationen:

1. f(0) = -4 (y-Achsenabschnitt)
2. f(1)=$0$ (H(1|$0$) 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) = -4: $a\cdot 0^4+b\cdot 0^2+c$ = -4, also c = -4
2. f(1)=$0$: $a\cdot 1^4+b\cdot 1^2+c$ = $0$, also 1⋅a + 1⋅b + c = $0$
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 = -4 ist und setzen dies in die zweite Gleichung ein:

2. f(1)=$0$ 1⋅a + 1⋅b + (-4) = $0$ oder umgeformt:
1⋅a + 1⋅b = $4$

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 $\cos \left(x\right)$ 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. 2 gehört also zur Funktion f(x) = $\cos \left(x\right)$.

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

Zu Graph Nr. 4:

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. 4 gehört also zur Funktion i(x) = $e^x$.

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

Zu Graph Nr. 3:

Den Graph von $x^3$ erkennt man an seinem Sattelpunkt und der immer größer werdenden Steigung, je weiter sich der Graph vom Ursprung entfernt. Er besitzt die Punkte (-2|-8), (-1|1), (0|0), (1|1), (2|8), usw.

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

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 k(x) = $\cos \left(x\right)$.

Zu Graph Nr. 1:

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

Zu Graph Nr. 2:

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:

Am Graph Nr. 2 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. 2 gehört also zur Funktion i(x) = $\cos \left(x\right)+1$.

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 $e^x$ 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. 4 gehört also zur Funktion k(x) = $e^x$.