Potenzfunktion

Eine Potenzfunktion ist eine Funktion, bei der die Variable \(\large x\) als Basis mit einem festen Exponenten erscheint.

Sie wird in dieser Form geschrieben:

 

$$ \large f(x)=k \cdot x^a $$

 

Es gibt einige Bedingungen für \(\large k\) und \(\large a\):

 

  • \(\large k \neq 0\)
    • Wenn \(\large k = 0\), ergibt die Funktion immer 0, weil mit 0 multipliziert wird
  • \(\large a\) kann eine ganze Zahl, ein Bruch oder eine negative Zahl sein
    • Wenn \(\large a\) eine positive ganze Zahl ist, erhält man eine wachsende Polynomkurve
    • Wenn \(\large a\) ein Bruch ist, erhält man eine Wurzelfunktion
    • Wenn \(\large a\) negativ ist, erhält man eine fallende Kurve, ähnlich einer umgekehrt proportionalen Funktion

 

Wenn man eine Potenzfunktion als Graph zeichnet, kann sie je nach Exponent \(\large a\) sehr unterschiedliche Formen haben.

  • \(\large a\) bestimmt die Form und Symmetrie der Kurve
  • \(\large k\) bestimmt, wie steil die Kurve ist und ob sie nach oben oder unten zeigt

 

Der Graph kann die y-Achse im Ursprung schneiden, sofern keine Konstante hinzugefügt wird.

 

Exponent und Schnittpunkt

\(\large a\) wird Exponent genannt:

 

  • Wenn \(\large a\) gerade ist, sieht die Kurve wie eine Parabel aus und liegt immer auf derselben Seite der x-Achse
  • Wenn \(\large a\) ungerade ist, geht die Kurve durch den Ursprung und hat unterschiedliche Vorzeichen in den beiden Ästen

 

\(\large k\) zeigt, wie steil die Kurve steigt oder fällt

 

Betrachten wir diese Funktion:

 

$$ \large y=2 \cdot x^3 $$

 

Wir sehen, dass es sich um eine Potenzfunktion mit \(\large a=3\) handelt, was bedeutet, dass der Graph durch den Ursprung geht und ungerade ist.

Wir sehen auch, dass sie schnell wächst, weil \(\large k=2\) sie steiler macht als die Standardfunktion \(x^3\).

 

Beispiel

Wir probieren die Funktion \(\large y=2 \cdot x^3\)

 

\(\Large x\) -1 -2 -3 1 2 3
\(\Large y\) -2 -16 -54 2 16 54

 

Potenzfunktion