Graph-Verlauf gegen Unendlich - Wissenswertes

Verlauf der Graphen von verschiedenen Funktionen

• Es geht im Folgen ausschließlich darum, welchen Wert f(x) annimmt, wenn x -> +oo oder x-> -oo geht. Der Rest vom Verlauf des Graphen bleibt hier unberücksichtigt, es geht nur um das Verhalten, wenn x gegen unendlich strebt.
• Polynom-Funktion (ganzrationale Funktion):  f(x) = a_nxⁿ+ a_n-1x^n-1+...+a₁x+a₀. Beachten Sie: Quadratische Gleichungen und lineare Gleichungen sind nur Sonderfälle dieser Funktion. Wenn die höchste Potenz, also n eine gerade Zahl und a_n positiv ist, dann wird f(x) immer größer je größer x ist. Dabei ist es egal ob x -> +oo oder x-> -oo geht, f(x) geht immer gegen +oo. Ist die höchste Potenz eine ungerade Zahl, dann gilt f(x)->+oo für  x -> +oo und f(x)-> -oo für  x-> -oo. Denn die ungerade Potenz einer negativen Zahl ist negativ. Sollte a_n negativ sein, ist es genau umgekehrt.
• Gebrochen-rationale Funktionen: Bei diesen Funktionen handelt es sich um den Quotienten zweier Polynome. Dabei kommt es darauf an, ob die höchste Potenz im Zähler oder im Nenner liegt. Kürzen Sie bei diesen Funktionen immer durch die höchste vorkommende Potenz.
• Ist die höchste Potenz im Zähler, dann verhält sich der Graph der Funktion wie bei den Polynomen beschrieben. Für die Betrachtung im Unendlichen müssen Sie ein Polynom annehmen, das sich durch das Kürzen ergeben hat. Beispiel f(x) = (x⁴+x)/(x²+2) der Graph verhält sich im Unendlichen wie der Graph eines Polynoms 2. Grades. Exakter geht es, wenn Sie eine Polynomdivision machen. Sie bekommen eine Ersatzfunktion, an die sich der Graph anschmiegt. Im Beispiel bekommen Sie f(x) = x² - 2 + (x+4)/(x²+2). Der Graph schmiegt sich im Unendlichen dem der Kurve von x²-2 an.
• Wenn die höchste Potenz im Nenner liegt, dann strebt der Graph im Unendlichen gegen die x-Achse. Auch hier kommt es darauf an, ob der Quotient der höchsten Potenzen gerade oder ungerade ist und ob der Faktor positiv oder negativ ist. Beispiel: (-x+1)/(x²+1) wird sich im Unendlichen so verhalten wie der Graph der Funktion -x/x² = - 1/x. Für x gegen plus unendlich wird er gegen 0 streben, und zwar von unten, denn er kommt aus dem negativen Wertebereich. Für  x -> -oo strebt er von oben gegen 0.
• Wenn Zähler und Nenner die gleiche Potenz haben, führt das Kürzen durch die höchste Potenz zu einer Konstanten, die als Graph eine Parallele zur x-Achse darstellt. An diese schmiegt sich der Graph an.

Besonderheiten beim Streben gegen Unendlich

• Bei der Wurzelfunktion müssen Sie berücksichtigen, dass diese nie negativ sein kann. In der Regel gibt es daher nur ein Verhalten im plus oder im minus unendlich. Hat die Wurzel ein positives Vorzeichen, strebt der Graph immer gegen plus unendlich, bei einem negativen Vorzeichen gegen minus unendlich: Beispiel: f(x) = -√x³ x->+oo ;              f(x) -> -oo, f(x) = -√-x³ x->-oo; f(x)->-oo
• Ähnliches müssen Sie auch bei Logarithmusfunktionen berücksichtigen, denn auch diese können nur entweder nach plus oder minus unendlich streben.
• Trigonometrische Funktionen haben einen periodischen Verlauf, dieser setzt sich auch im Unendlichen fort. Aus diesem Grund gibt es kein spezielles Verhalten im Unendlichen. Der Verlauf im Unendlichen unterscheidet sich nicht vom übrigen Verlauf.