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Mathematik · Jahrgang 11 · Basiswissen

Funktionen: Potenz-, ganzrationale und Exponentialfunktionen

Das lernst du

  1. Ich wiederhole lineare und quadratische Funktionen (Diagnose).
  2. Ich beschreibe Potenzfunktionen: Symmetrie und Verhalten für x → ±∞.
  3. Ich verschiebe und strecke Graphen und lese die Transformation aus dem Term ab.
  4. Ich bestimme Nullstellen ganzrationaler Funktionen durch Ausklammern und pq-Formel.
  5. Ich erkenne den Grad und das Globalverhalten am Leitterm.
  6. Ich beschreibe Exponentialfunktionen und ihr Wachstum.
  7. Ich modelliere Sachsituationen mit passenden Funktionstypen.
  8. Ich bereite die Klausur vor.

Merksätze

Wiederholung

Lineare Funktion: konstante Steigung.

Quadratische: Parabel mit Scheitelpunkt. Beide sind Spezialfälle ganzrationaler Funktionen.

Potenzfunktionen: Symmetrie und Verhalten

Gerader Exponent: achsensymmetrisch zur y-Achse.

Ungerader Exponent: punktsymmetrisch zum Ursprung. Das Vorzeichen von a entscheidet über die Richtung.

Verschieben und strecken

f(x − d) verschiebt nach rechts, f(x) + e nach oben, a · f(x) streckt in y-Richtung; negatives a spiegelt an der x-Achse.

Nullstellen durch Ausklammern

Kein Absolutglied? x ausklammern.

Dann bleibt meist eine quadratische Gleichung für die pq-Formel.

Leitterm

Für große |x| bestimmt der Summand mit dem höchsten Exponenten den Verlauf.

Exponentialfunktion

f(x) = c · aˣ: gleiche Schritte in x → gleicher Faktor in y. a > 1 Wachstum, 0 < a < 1 Zerfall.

Welcher Funktionstyp passt?

Gleiche Schritte, gleicher Zuwachs: linear.

Gleiche Schritte, gleicher Faktor: exponentiell. Ein Scheitel: quadratisch – erst die Daten ansehen, dann den Typ wählen.

Selbst abfragen

Karte 1 von 7 · Vorderseite
Funktionen: Potenz-, ganzrationale und ExponentialfunktionenWiederholungWas weißt du dazu? Erst selbst sagen, dann umdrehen.

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So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart

Quadratische Gleichung durch Faktorisieren / pq-Formel

Löse: x² + 11x + 30 = 0

  1. Satz von Vieta: x₁ + x₂ = −11, x₁ · x₂ = 30
  2. Passt: −6 und −5

Ergebnis: x₁ = −6, x₂ = −5

Funktionsgleichung aus dem Graphen

Der Graph einer linearen Funktion schneidet die y-Achse bei −4. Gehst du eine Einheit nach rechts, geht der Graph 1 nach oben. Gib die Funktionsgleichung an.

  1. y-Achsenabschnitt: b = −4
  2. Steigung: 1 : 1 = 1 (Steigungsdreieck)
  3. f(x) = x − 4

Ergebnis: f(x) = x − 4

Potenzfunktionen: Symmetrie und Verhalten

f(x) = −3x2. Bestimme Symmetrie und Verhalten für x → ±∞.

  1. Exponent 2 ist gerade → achsensymmetrisch zur y-Achse
  2. x → +∞: f(x) → −∞ (Vorzeichen von a = −3)
  3. x → −∞: f(x) → −∞

Ergebnis: achsensymmetrisch zur y-Achse; x→+∞: −∞, x→−∞: −∞

Potenzfunktionen am Graphen erkennen

Ordne die Graphen A, B und C zu: f(x) = −x², g(x) = x³, h(x) = −x³. Begründe mit Symmetrie und Verlauf.

−22−4−2240ABC
  1. f: gerader Exponent, achsensymmetrisch, beide Enden nach unten – Graph A.
  2. g: ungerader Exponent, punktsymmetrisch, von links unten nach rechts oben – Graph B.
  3. h: ungerader Exponent, punktsymmetrisch, von links oben nach rechts unten – Graph C.

Ergebnis: f: A, g: B, h: C

Wörter

Steigung
wie stark es nach oben geht, pro Schritt nach rechts
Scheitelpunkt
der höchste oder tiefste Punkt der Parabel
Funktion
eine Regel, die aus einer Zahl eine andere macht

Typische Fehler – so sieht es falsch aus, so richtig

Symmetrie am Vorzeichen festgemacht
f(x) = −x²: negatives a → punktsymmetrisch
f(x) = −x²: gerader Exponent → achsensymmetrisch  (das Minus spiegelt nur)

Die Symmetrie hängt vom Exponenten ab, nicht vom Vorzeichen von a.

Verschiebung falsch herum
f(x) = (x − 3)²: Scheitel bei x = −3
f(x) = (x − 3)²: f(3) = 0 → Scheitel bei x = 3, also 3 nach rechts

(x − 3) verschiebt nach rechts – das Minus täuscht.

Durch x geteilt
x³ = 4x  | : x  →  x² = 4
x³ − 4x = 0, x(x² − 4) = 0 → x = 0, x = 2, x = −2

x ausklammern statt teilen, sonst fehlt die Nullstelle x = 0.

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Weiter lesen und ausprobieren – auf fremden Seiten

  • Serlo: Erklärungen und Aufgaben zu „Funktionen“ (CC BY-SA 4.0 – nur verlinkt)
  • GeoGebra: Graph mit Reglern zeichnen (GeoGebra-Lizenz (Fassung November 2025), kommerziell nur mit Sonderlizenz – nur verlinkt)
  • Berliner Prüfungsaufgaben (ISQ, MSA und Abitur): Aufgaben vergangener Jahre – MSA, eBBR, Abitur (für Schulen freigegeben – nur verlinkt)

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