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Potenzfunktion

Wurzelfunktion: Definition, Eigenschaften & Darstellung

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Lehrperson: Nele

Zusammenfassung

Wurzelfunktion: Definition, Eigenschaften & Darstellung

Definition

Bei der Wurzelfunktion steht die Variable unter einer Wurzel.


f(x)=x1n=xnf(x)=x^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{x}


​​

Die Wurzelfunktion ist die Umkehrfunktion f1f^{-1}  der Potenzfunktion ff  (für nNn\in \N ):

ff1xnxn\begin{aligned} f \qquad &\rightarrow \qquad f^{-1} \\x^n \qquad & \mapsto \qquad \sqrt[n]{x} \end{aligned}


​​

Hinweis: Bei geraden Exponenten darf man nur positive Werte der Potenzfunktion betrachten, sonst wäre die Umkehrzuordnung keine Funktion.



Basisfunktionen

Potenzfunktionen der Form x12, x13, x14, ...x^{\frac{1}{2}}, \ x^{\frac{1}{3}}, \ x^{\frac{1}{4}}, \ ...  kann man als Basisfunktionen der Wurzelfunktion bezeichnen.

Summiert man mehrere Potenzfunktionen aufeinander auf, so erhält man eine Polynomfunktion.


f(x)=x12=xf(x)=x^{\frac{1}{2}}=\sqrt{x}​​

f(x)=x13=x3f(x)=x^{\frac{1}{3}}=\sqrt[3]{x}

f(x)=x14=x4f(x)=x^{\frac{1}{4}}=\sqrt[4]{x}

f(x)=x1n=xnf(x)=x^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{x}



Definitionsbereich D\mathbb{D}

 nn​ gerade

Es dürfen ausschließlich positive Zahlen 

für xx  (x0x \geq 0 ) eingesetzt werden:

D=R0+\mathbb{D}=\R_0^+​​

nn​ ungerade

Es dürfen alle Zahlen für xx  

eingesetzt werden:

D=R\mathbb{D}=\R​​



Wertebereich W\mathbb{W}

 nn​ gerade

Die Funktionswerte yy  sind immer positiv (y0y \geq 0 ):

W=R0+\mathbb{W}=\R_0^+​​

nn​ ungerade

Die Funktionswerte yy  können alle Zahlen annehmen:

W=R\mathbb{W}=\R​​



Eigenschaften

Jede Basisfunktion:

  • verläuft durch die Punkte (00)(0|0)   und (11)(1|1) .
  • mit ungeraden nn  verläuft sie zudem durch den Punkt (11)(-1|-1).
  • ist streng monoton wachsend.



Darstellung

nn​ gerade

x, x4, x6, ...\sqrt{x}, \ \sqrt[4]{x}, \ \sqrt[6]{x}, \ ...​​

nn​ ungerade

x3, x5, x7, ...\sqrt[3]{x}, \ \sqrt[5]{x}, \ \sqrt[7]{x}, \ ...​​

Mathematik; Potenzen und Potenzfunktion; 9. Klasse Gymnasium; Wurzelfunktion: Definition, Eigenschaften & Darstellung

Mathematik; Potenzen und Potenzfunktion; 9. Klasse Gymnasium; Wurzelfunktion: Definition, Eigenschaften & Darstellung

Hinweis: Beachte, wo sich die Graphen schneiden:

  • jede Basisfunktion läuft durch den Punkt (11)(1|1)  und (00)(0|0)
  • jede Basisfunktion mit nn  ungerade läuft durch den Punkt (11)(-1|-1)
  • jede Basisfunktion ist streng monoton wachsend

Wertetabelle für f(x)=xf(x)=\sqrt{x}

xx​​

00

11

22​​

33

yy​​

00

11

1,41..1,41..

1,73..1,73..



Wertetabelle für f(x)=x3f(x)=\sqrt[3]{x}

xx​​

00

11

22

33

yy​​

00

11

1,25..1,25..

1,44..1,44..





Allgemeine Wurzelfunktionen

Die allgemeine Wurzelfunktion ist eine veränderte Form der Basisfunktion.



Formel

Die Basisfunktion wird mit den Parametern aa , uu  und vv  verändert.


f(x)=axun+vf(x)=a \sqrt[n]{x-u}+v

​​

aa​:

Streckungs-/Stauchungsfaktor

uu​:

Verschiebung in xx -Achsenrichtung

vv​:

Verschiebung in yy -Achsenrichtung

P(uv)P(u|v)​:

Startpunkt / Ursprung der Funktion



Definitionsbereich D\mathbb{D}

nn​ gerade

Der Term unter der Wurzel soll positiv sein: xu0x-u \geq 0

D=R\(x<u);(xu)\mathbb{D}=\R \backslash (x<u); \qquad(x\geq u)​ muss gelten

nn​ ungerade

Es dürfen weiterhin alle Zahlen für xx  eingesetzt werden:

D=R\mathbb{D}=\R​​



Wertebereich W\mathbb{W}

 nn​ gerade

Der Wertebereich verschiebt 

sich mit vv  (yvy \geq v ):

W=R/(y<v)(yv\mathbb{W}=\R /(y <v) \quad (y\geq v muss gelten)​

Der Wertebereich wird gespiegelt mit 

 negativen aa  (yvy \leq v):

W=R/(yv)(yv\mathbb{W}=\R / (y \leq v) \quad (y\leq v muss gelten)​

 nn​ ungerade

Die Funktionswerte yy  können 

weiterhin alle Zahlen annehmen:

W=R\mathbb{W}=\R​​



Streckungs-/Stauchungsfaktor

a>1|a|>1​: Streckung in yy -Richtung

a<1|a|<1​: Stauchung in yy -Richtung

Mathematik; Potenzen und Potenzfunktion; 9. Klasse Gymnasium; Wurzelfunktion: Definition, Eigenschaften & Darstellung

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 aa​ negativ – Spiegelung an xx -Achse

Mathematik; Potenzen und Potenzfunktion; 9. Klasse Gymnasium; Wurzelfunktion: Definition, Eigenschaften & Darstellung




Verschiebung in xx - und yy -Achsenrichtung

u<0u<0​: in negative xx -Richtung

u>0u>0​: in positive xx -Richtung

Mathematik; Potenzen und Potenzfunktion; 9. Klasse Gymnasium; Wurzelfunktion: Definition, Eigenschaften & Darstellung

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v<0v<0​: in negative yy -Richtung

v>0v>0​: in positive yy -Richtung

Mathematik; Potenzen und Potenzfunktion; 9. Klasse Gymnasium; Wurzelfunktion: Definition, Eigenschaften & Darstellung

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Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was meint man mit Basisfunktion?

Ist die Wurzelfunktion eine Funktion?

Wie sieht eine Wurzelfunktion aus?

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