Hi Sam! Jeder Graph ist ein Faden. Hier lernst du, seinen Lauf zu lesen: woher er kommt, wohin er geht, wo er die y-Achse kreuzt und wo er durch die x-Achse sticht.

Der ganze Faden auf einen Blick

Alles, was in der Klassenarbeit drankommt, steckt in einer einzigen Funktion. Zeig auf eine der vier Erklärungen (am Handy: einmal antippen) – dann siehst du, welcher Teil der Gleichung welche Stelle im Graphen bestimmt. Ein Klick darauf bringt dich zur passenden Station.

f(x) = 0,5x3x2 − 2,5x + 3

Dein Plan bis Freitag

Die sechs Stationen

Gesamt: 0 %

Jede richtig gelöste Aufgabe ist ein Stich. Die goldene Naht ganz oben zeigt, wie weit du insgesamt bist. Dein Fortschritt bleibt in diesem Browser gespeichert.

01
Station 1 von 6 die Grundschnitte

Potenzfunktionen

KernsatzBei f(x) = a*x^n entscheidet der Exponent über die Form: gerade heißt U-Form, ungerade heißt S-Form. Der Vorfaktor a streckt, staucht oder spiegelt nur.
Nach dieser Station kannst du …
  • die Graphen von x^2, x^3, x^4 … erkennen und skizzieren
  • die Symmetrie direkt am Exponenten ablesen
  • beschreiben, was der Vorfaktor a bewirkt
  • a aus einem Punkt berechnen
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Das Potenz-Labor

Wie in der Schneiderei: x^n ist der Grundschnitt, a verändert nur die Weite. Klick dich durch die Exponenten, fahr mit der Maus über den Graphen und beobachte, was immer gleich bleibt.

Exponent n – volle Kreise sind gerade, gestrichelte ungerade
1
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Warum hohe Potenzen erst flacher und dann steiler sind

An dieser Frage versteht man Potenzfunktionen wirklich. Schieb x und beobachte, was wiederholtes Malnehmen mit Zahlen unter 1 und über 1 macht.

gerade Exponentenungerade Exponenten

Verstehen

Zwei Familien und ein Vorfaktor

Gerader Exponent

  • U-Form wie eine Schale: x^2, x^4, x^6
  • achsensymmetrisch zur y-Achse
  • alle gehen durch (-1|1), (0|0), (1|1)
  • beide Enden zeigen nach oben

Ungerader Exponent

  • S-Form: x, x^3, x^5
  • punktsymmetrisch zum Ursprung
  • alle gehen durch (-1|-1), (0|0), (1|1)
  • von links unten nach rechts oben

Der Vorfaktor a

  • |a| > 1: gestreckt, im Bild rot 2x^2
  • |a| < 1: gestaucht, im Bild blau 0,5x^2
  • a < 0: an der x-Achse gespiegelt – wie auf links gedreht, im Bild gold -x^2
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Trainieren

02
Station 2 von 6 die Pose

Globalverhalten

KernsatzWeit draußen zählt nur der Term mit der höchsten Potenz – der Chef-Term. Sein Grad und sein Vorzeichen bestimmen, woher der Graph kommt und wohin er geht.
Nach dieser Station kannst du …
  • den Chef-Term finden, auch wenn er versteckt ist
  • jede Funktion einer der vier Posen zuordnen
  • das Ergebnis mit x -> ±∞ sauber aufschreiben
  • begründen, warum die anderen Terme egal sind
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Experiment 1: Rauszoomen

Nimm eine Funktion und zoom immer weiter heraus. Die gestrichelte Linie ist nur der Chef-Term. Irgendwann kannst du die beiden nicht mehr auseinanderhalten.

Funktion wählen
oder eigene eingeben

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Experiment 2: Das Term-Mischpult

Wie beim Tonmischen: Jeder Term ist eine eigene Spur. Dreh x hoch und schau, welche Spur alle anderen übertönt. Es ist dieselbe Funktion wie oben.

Verstehen

Die vier Posen

Denk an die Gliederpuppe aus dem Zeichenunterricht. Ihr linker Arm zeigt, wohin der Graph links läuft (x -> -∞), ihr rechter Arm, wohin er rechts läuft (x -> +∞). Der goldene Faden in ihren Händen ist ein typischer Graph dazu.

Grad des Chef-Terms
Vorzeichen davor

Drei Merkregeln

Gerader Grad: Arme parallel – beide hoch oder beide runter. Wie bei x^2.

Ungerader Grad: Arme gegengleich – einer hoch, einer runter. Wie bei x^3.

Minus vor dem Chef-Term: Die ganze Pose kippt. Alles, was oben war, ist unten.

Verstehen

So schreibst du es in der Arbeit auf

Beispiel: f(x) = 3x^2 - 2x^5 + 1

1. Chef-Term suchen: -2x^5 (höchste Potenz, auch wenn er in der Mitte steht).

2. Grad 5 ist ungerade, Leitkoeffizient -2 ist negativ. Also: links hoch, rechts runter.

3. Aufschreiben:

Für x -> -∞ gilt f(x) -> +∞.
Für x -> +∞ gilt f(x) -> -∞.

Manche schreiben auch lim f(x) = -∞ mit x -> +∞ unter dem lim. Das bedeutet genau dasselbe.

Stolperfallen

Karten umdrehen

Erst selbst überlegen, dann antippen.

Versteckter Chef
f(x) = 3x^2 - 2x^5 + 1
Wer bestimmt das Globalverhalten?
Antippen zum Umdrehen

Nur -2x^5. Chef ist der Term mit der höchsten Potenz – egal, wo er in der Zeile steht. Grad 5, negativ: links hoch, rechts runter.

Klammern
f(x) = (x - 1)(x + 2)(3 - x)
Muss ich ausmultiplizieren?
Antippen zum Umdrehen

Nein. Nimm nur die x-Teile mit Vorzeichen: x * x * (-x) = -x^3. Grad 3, negativ: links hoch, rechts runter.

Große Zahlen
f(x) = x^4 - 1000x^3
Gewinnt nicht die 1000?
Antippen zum Umdrehen

Nur eine Weile. Bei x = 10000 ist x^4 zehnmal so groß wie 1000x^3. Die höhere Potenz gewinnt immer – irgendwann.

Klammer oder nicht
-x^4 und (-x)^4 – ist das dasselbe?
Antippen zum Umdrehen

Nein! -x^4 heißt -(x^4): Leitkoeffizient -1, beide Enden unten. (-x)^4 = x^4: beide Enden oben.

Üben

Posen-Trainer

03
Station 3 von 6 die Mittelnaht

Schnittpunkt mit der y-Achse

KernsatzAuf der y-Achse ist x = 0. Also setzt du 0 ein – übrig bleibt die Zahl ohne x. Das ist der Punkt S_y(0|f(0)).
Nach dieser Station kannst du …
  • S_y in Sekunden aus der Normalform ablesen
  • S_y auch bei Klammern berechnen
  • den Punkt richtig notieren
  • erklären, warum es immer genau einen gibt
Entdecken

Das Null-Experiment

Die y-Achse ist die Mittelnaht des Koordinatensystems. Schieb x Richtung 0 und sieh zu, welche Terme dabei wegfallen – und welcher als einziger übrig bleibt.

Verstehen

Vier Formen, ein Trick

Normalform

f(x) = 2x^3 - 3x + 4

Die Zahl ohne x ablesen: S_y(0|4)

Reihenfolge vertauscht

f(x) = 7 - x^2 + 3x^4

Die Zahl ohne x steht nicht immer hinten: S_y(0|7)

Keine Zahl ohne x

f(x) = x^3 - 2x

Dann ist f(0) = 0 – der Graph geht durch den Ursprung: S_y(0|0)

Produktform

f(x) = 2(x - 1)(x + 3)

0 in jede Klammer: f(0) = 2 * (-1) * 3 = -6, also S_y(0|-6)

Stolperfalle Schreibweise

S_y(0|4) – nicht (4|0)! Im Punkt steht immer erst x, dann y. Auf der y-Achse ist x = 0, also steht die 0 vorne.

Immer genau einer

Ein Funktionsgraph kreuzt die y-Achse genau einmal, denn zu x = 0 gehört genau ein y-Wert. Nullstellen dagegen kann es mehrere geben – oder keine.

Üben

Blitzrunde

04
Station 4 von 6 der Zuschnitt

Nullstellen mit Polynomdivision

KernsatzEine Nullstelle raten, mit der Polynomdivision abspalten, den Rest mit der pq-Formel lösen. Zum Schluss: Probe – der Rest muss 0 sein.
Nach dieser Station kannst du …
  • Kandidaten für Nullstellen finden und testen
  • die Polynomdivision im Vier-Schritt-Takt
  • den Rest mit der pq-Formel lösen
  • die Linearfaktorzerlegung angeben
Verstehen

Worum es geht: die Einstiche

Nullstellen sind die x-Werte mit f(x) = 0 – die Stellen, an denen der Faden durch die x-Achse sticht.

Bei Grad 1 stellst du um, bei Grad 2 nimmst du die pq-Formel. Für Grad 3 gibt es in der Schule keine fertige Formel.

Der Trick: Du rätst eine Nullstelle x_1 und schneidest den passenden Faktor (x - x_1) ab. Übrig bleibt ein Rest mit Grad 2 – und den kannst du.

x^3 - 2x^2 - 5x + 6 = (x - 1)(x^2 - x - 6)

Verstehen

Welche Methode wann?

Grad 1
Nach x umstellen
2x - 6 = 0 ergibt x = 3
Grad 2
pq-Formel
x^2 - x - 6 = 0
Grad 3 ohne Zahl ohne x
x ausklammern
x^3 - 4x = x(x^2 - 4)
Grad 3 mit Zahl ohne x
Raten und Polynomdivision
x^3 - 2x^2 - 5x + 6
Verstehen

Du kannst das schon: schriftlich dividieren

Die Polynomdivision ist die schriftliche Division aus der Grundschule – nur mit x statt Ziffern. Vergleiche den Takt links und rechts.

Mit Zahlen
1353: 11 = 123 11 25 22 33 33 0
Mit x

Gleicher Takt: teilen, malnehmen, abziehen, runterholen. Und der Clou: Setz x = 10 ein. Dann wird aus x^3 + 3x^2 + 5x + 3 die Zahl 1353, aus x + 1 die 11 und aus x^2 + 2x + 3 die 123.

Anwenden

Die Werkbank: ein Beispiel komplett

Wähle ein Beispiel und geh die vier Schritte genau so durch, wie du sie in der Klassenarbeit aufschreibst.

Schritt 1: Eine Nullstelle raten

Ganzzahlige Nullstellen sind immer Teiler der Zahl ohne x, hier . Probier sie durch – mit Plus und Minus.

Schritt 2: Polynomdivision im Nähmaschinen-Takt

Tipp: Mit den Pfeiltasten links und rechts kannst du auch blättern.

Schritt 3: pq-Formel für den Rest

Schritt 4: Alle Nullstellen

Stolperfallen

Die sechs häufigsten Fehler

Erst selbst überlegen, dann antippen.

Lücke im Term
x^3 - 7x + 6 – was fehlt beim Aufschreiben?
Antippen zum Umdrehen

Die fehlende Potenz mit 0: x^3 + 0x^2 - 7x + 6. Sonst stehen beim Abziehen die falschen Terme untereinander.

Beim Abziehen
Was passiert mit -(-x^2 + x)?
Antippen zum Umdrehen

Jedes Vorzeichen dreht sich um: +x^2 - x. Hier passieren die meisten Fehler – also langsam machen.

Der richtige Teiler
Nullstelle x = -2. Durch was teilst du?
Antippen zum Umdrehen

Durch (x + 2). Der Teiler heißt immer (x - Nullstelle), und x - (-2) = x + 2.

Rest nicht 0
Am Ende bleibt Rest 4. Und jetzt?
Antippen zum Umdrehen

Dann war die geratene Zahl keine Nullstelle – oder es steckt ein Rechenfehler drin. Probe machen: Ist f(x_1) wirklich 0?

pq-Formel
2x^2 + 4x - 6 = 0 direkt einsetzen?
Antippen zum Umdrehen

Erst normieren, also durch 2 teilen: x^2 + 2x - 3 = 0. Dann p = 2 und q = -3.

Unnötige Arbeit
x^3 - 4x = 0 – raten und dividieren?
Antippen zum Umdrehen

Nicht nötig: x ausklammern, x(x^2 - 4) = 0. Also x = 0 oder x^2 = 4, d. h. x = 2 oder x = -2.

Üben

Werkstatt: Jetzt dividierst du selbst

Neue Funktion, du rechnest jeden Schritt. Die Werkstatt prüft sofort und sagt dir genau, wo es hakt – Vorzeichenfehler erkennt sie extra.

Anwenden

Kontroll-Werkbank für deine Hausaufgaben

Gib eine beliebige Funktion und deine geratene Nullstelle ein. Du bekommst die komplette Division zum Vergleichen mit deinem Heft.

05
Station 5 von 6 die Anprobe

Graph skizzieren

KernsatzGlobalverhalten, y-Achsenabschnitt und Nullstellen sind das Gerüst. Dann ziehst du den Faden in einem Zug hindurch – ganz ohne Wertetabelle.
Nach dieser Station kannst du …
  • in vier Schritten eine Skizze anfertigen
  • einfache und doppelte Nullstellen unterscheiden
  • Normalform und Produktform skizzieren
Verstehen

Glatt durch oder nur angetippt?

Wie der Faden eine Nullstelle passiert, verrät die Hochzahl ihrer Klammer. Das kennst du aus Station 01: In der Nähe der Nullstelle sieht (x - r)^k aus wie x^k.

Einfach: (x - r)

Der Faden sticht glatt durch – wie bei x.

Doppelt: (x - r)^2

Der Faden tippt die x-Achse nur an und dreht um – wie bei x^2.

Dreifach: (x - r)^3

Er sticht durch, aber mit flachem Sattel – wie bei x^3.

Anwenden

Das Anprobe-Studio

Erarbeite die drei Marken. Dann zeichnest du den Graphen mit Finger oder Maus. Zum Schluss legen wir den echten Graphen darüber und messen die Passform.

06
Station 6 von 6 der Laufsteg

Generalprobe

KernsatzEinmal alles am Stück, wie in der echten Arbeit – mit Stift und Papier. Danach die Lösungen aufdecken und ehrlich abhaken.
So nutzt du die Probe
  • Stoppuhr starten und alles auf Papier rechnen
  • erst danach die Lösungen aufdecken
  • Punkte abhaken und Lücken in der passenden Station nacharbeiten
  • jede Probe ist neu – mach ruhig zwei
Alles auf einer Seite für Freitag früh

Spickzettel

01Potenzfunktionen f(x) = a*x^n

n gerade: U-Form, achsensymmetrisch

n ungerade: S-Form, punktsymmetrisch

  • alle gehen durch (0|0) und (1|a)
  • |a| > 1 gestreckt, |a| < 1 gestaucht, a < 0 gespiegelt (rot im Bild)
  • a aus Punkt: einsetzen und umstellen

02Globalverhalten

Nur der Chef-Term (höchste Potenz) zählt.

Leitkoeffizient positivLeitkoeffizient negativ
Grad geradelinks oben, rechts obenlinks unten, rechts unten
Grad ungeradelinks unten, rechts obenlinks oben, rechts unten

Schreibweise: Für x -> -∞ gilt f(x) -> +∞. Bei Klammern: nur die x-Teile multiplizieren.

03y-Achsenabschnitt

  • x = 0 einsetzen: S_y(0|f(0))
  • Normalform: Zahl ohne x ablesen
  • keine Zahl ohne x: S_y(0|0)
  • Produktform: 0 in jede Klammer, dann multiplizieren
  • die 0 steht vorne!

04Nullstellen bei Grad 3

  1. Teiler der Zahl ohne x testen, bis f(x_1) = 0
  2. teilen durch (x - x_1): teilen, malnehmen, abziehen, runterholen
  3. Rest muss 0 sein
  4. pq-Formel: x = -p/2 ± √((p/2)^2 - q)

05Skizze in vier Schritten

  1. Pfeile an die Ränder (Globalverhalten)
  2. Punkt auf der y-Achse
  3. Einstiche auf der x-Achse (doppelt: nur antippen)
  4. Faden in einem Zug durchziehen

Das kann ich