Symmetrie Thematisch geordnete Aufgaben mit ausführlichem Lösungsweg
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- Barbara Eike Fertig
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1 Übungn zum Kurs Symmtri Übungn Symmtri Thmatisch gordnt Aufgabn mit ausführlichm Lösungswg Vorab-Tstvrsion vom / 17.h Copyright by
2 Übungn zum Kurs Symmtri 1.Di folgndn Funktionn sind ntwdr ursprungssymmtrisch zum Ursprung odr achsnsymmtrisch zur yachs. Bwis dis rchnrisch: 4 a) f() 8 6 b) f() c) f() 6 4 d) f() ) f() 5 f) f() 7 g) f() 1 h) f() 1 i) f().bwis, dass di anggbn Achs in Symmtriachs ist: a) f() 6 Achs: 1 b) f() 4 48 Achs: 4 c) f() 8 8 Achs: d) f() 5 6 Achs: 1 ) f() 6 Achs: f) f() 1 Achs: 1
3 Übungn zum Kurs Symmtri.Bwis, dass dr anggbn Punkt in Symmtripunkt ist: Man kann dis Aufgabn mit zwi vrschidnn Formln lösn. Es sind jwils di Lösungswg für bid Formln anggbn. a) 5 f() P(, ) b) c) f() 1 4 f() 1 P( 11, ) P( 14, ) d) ) f) f() f() 8 f() P( 1, ) P(, ) P ( 4, ) 1 g) f() P 7 7, 1 h) f() P ( 15, ) i) j) 6 f() 4 f() 1 P (, ) P( 1, ) k) L) f() P(, ) f() P( 1, )
4 Übungn zum Kurs Symmtri 4.Bwis, dass di folgndn Funktionnscharn (a und b sind Paramtr) zum ggbnn Punkt P symmtrisch sind: a) b) c) d) ) a f() P ( lna, ) a b b f() P lna, a a 1 f() P lna, a b b f() P lna, a b ln a b f () P, a
5 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 1a Ggbn: 4 f() Lösungswg: Wir bstimmn f : 4 f() Bid Potnzn habn grad Eponntn, und dahr falln di Minuszichn in dn Klammrn wg : 4 f( ) Vrglicht man di rcht Sit mit dr ggbnn Glichung, so rknnt man, dass di rcht Sit dr Glichung mit f ( ) übrinstimmt. Wir rstzn dahr di rcht Sit dr Glichung durch dn Ausdruck f ( ) : f( ) f() Ergbnis: Di ltzt Glichung ist di Forml für grad Funktionn. Di ggbn Funktion ist somit bnsfalls grad (achsnsymmtrisch zur y-achs).
6 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 1b Ggbn: 8 6 f() 1 Lösungswg: Wir bstimmn f : 8 6 f() 1 Bid Potnzn habn grad Eponntn, und dahr falln di Minuszichn in dn Klammr wg : 8 6 f( ) 1 Vrglicht man di rcht Sit mit dr ggbnn Glichung, so rknnt man, dass di rcht Sit dr Glichung mit f ( ) übrinstimmt : f( ) f() Ergbnis: Di ltzt Glichung ist di Forml für grad Funktionn. Di ggbn Funktion ist somit bnsfalls grad (achsnsymmtrisch zur y-achs).
7 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 1c Ggbn: f() 5 7 Lösungswg: Wir bstimmn f : 5 7 f() Bid Potnzn habn ungrad Eponntn, und für n solch Potnzn gilt aufgrund dr Vorzichnrgln: 5 7 f( ) Jtzt kann man di Klammrn auflösn: 5 7 f( ) Wir klammrn 1 aus: 5 7 ( ) f( ) Vrglicht man di Klammr mit dr ggbnn Glichung, so rknnt man, dass di Klammr dr Glichung mit f ( ) übrinstimmt : f( ) f() Ergbnis: Di ltzt Glichung ist di Forml für ungrad Funktionn. Di ggbn Funktion ist somit bnsfalls ungrad (punktsymmtrisch zum Ursprung). n
8 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 1d Ggbn: f() Lösungswg: Wir bstimmn f : 6 4 f() Bid Potnzn habn grad Eponntn, und dahr falln di Minuszichn in dn Klammr wg : 6 4 f( ) Vrglicht man di rcht Sit mit dr ggbnn Glichung, so rknnt man, dass di rcht Sit dr Glichung mit f ( ) übrinstimmt : f( ) f() Ergbnis: Di ltzt Glichung ist di Forml für grad Funktionn. Di ggbn Funktion ist somit bnsfalls grad (achsnsymmtrisch zur y-achs).
9 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 1 Ggbn: 9 f() Lösungswg: Wir bstimmn f : 9 f() 9 Di Potnz hat inn ungradn Eponntn 9 f( ) Für solch Potnzn gilt aufgrund dr Vorzichnrgln : Jtzt kann man di Klammrn auflösn: 9 f( ) Wir klammrn 1 aus: 9 ( ) f( ) Vrglicht man di Klammr mit dr ggbnn Glichung, so rknnt man, dass di Klammr dr Glichung mit f ( ) übrinstimmt. Wir rstzn also di Klammr durch dn Ausdruck f ( ) : f( ) f() Ergbnis: Di ltzt Glichung ist di Forml für ungrad Funktionn. Di ggbn Funktion ist somit bnsfalls ungrad (punktsymmtrisch zum Ursprung). n n
10 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 1f Ggbn: f() 7 5 Lösungswg: Wir bstimmn f : 5 f() 7 Bid Potnzn habn inn ungradn Eponntn. Für solch Potnzn gilt aufgrund dr Vorzichnrgln : n 5 f( ) 7 Jtzt kann man di Klammrn auflösn: 5 f( ) 7 Wir klammrn 1 aus: 5 ( 7 ) f( ) Vrglicht man di Klammr mit dr ggbnn Glichung, so rknnt man, dass di Klammr dr Glichung mit f ( ) übrinstimmt. Wir rstzn also di Klammr durch dn Ausdruck f ( ) : f( ) f() Ergbnis: Di ltzt Glichung ist di Forml für ungrad Funktionn. Di ggbn Funktion ist somit bnsfalls ungrad (punktsymmtrisch zum Ursprung). n
11 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 1g Ggbn: f() Lösungswg: Wir bstimmn f : f() Di bidn ngativn Vorzichn hbn sich auf: f Vrglicht man di rcht Sit dr Glichung mit dr ursprünglichn Glichung, so siht man, dass di rcht Sit f() ntspricht. Wir rstzn dahr di rcht Sit durch dn Ausdruck f(): f( ) f() Ergbnis: Di ltzt Glichung ist di Forml für in grad Funktionn. Di ggbn Funktion ist somit bnsfalls grad (achsnsymmtrisch zur y-achs).
12 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 1h Ggbn: f() 1 1 Lösungswg: Wir bstimmn f : f() 1 1 Dfinition ngativr Eponntn anwndn : 1 1 f( ) 1 1 Im Zählr und im Nnnr jwils auf dn Hauptnnnr bringn : 1 1 f( ) 1 1 Dopplbruch bsitign ( Mit Khrwrt ds Nnnrs multiplizirn ) : 1 f( ) 1 Auf inn Buchstrich bringn : f( ) Kürz : ( 1 ) ( 1 ) 1 f( ) 1 Im Nnnr 1 ausklammrn : 1 f ( ) 1 Minuszichn vor dn Bruchzihn : f( ) 1 1 Dr Bruch ntspricht f ( ) : f( ) f() Ergbnis: Di ltzt Glichung ist di Forml für ungrad Funktionn. Di ggbn Funktion ist somit bnsfalls ungrad ( punktsymmtrisch zum Ursprung ).
13 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 1i Ggbn: f() Lösungswg: Wir bstimmn f(): () f() () Vorzichn vrinfachn: f( ) Im Nnnr 1 ausklammrn, im Zählr Rihnfolg vrändrn (Kommutativgstz anwndn): f( ) Das "Minus" vor dr Klammr vor dn Bruch schribn : f( ) Dr Bruch ntspricht f(), dahr dn Bruch durch dn Ausdruck f() rstzn : f( ) f() Ergbnis: Di ltzt Glichung ist di Forml für ungrad Funktionn. Di ggbn Funktion ist somit bnsfalls ungrad ( punktsymmtrisch zum Ursprung ).
14 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu a Ggbn: f() 6 und 1 Lösungswg mit Forml f f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( ) f( ). Wir brchnn f und f und vrglichn bid Wrt: f(1) f(1) f und f sind glich, also ist di Funktion wirklich zu 1 symmtrisch. Lösungswg mit Forml f() f( ): Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() f: Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist di Symmtri zur Achs 1 bwisn.
15 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu b Ggbn: f() 4 48 und 4 Lösungswg mit Forml f f( ): Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( ) f( ). Wir brchnn f und f und vrglichn bid Wrt: f(4) (4) 4(4) 48 f(4) (4) 4(4) f und f sind glich, also ist di Funktion wirklich zu 4 symmtrisch. Lösungswg mit Forml f() f( ): Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() f: ( ) ( ) Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist di Symmtri zur Achs 4 bwisn.
16 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu c Ggbn: f() 8 8 und Lösungswg mit Forml f f( ): Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( ) f( ). Wir brchnn f und f und vrglichn bid Wrt: f() f() () 8() 8 () 8() 8 (44 ) () f und f sind glich, also ist di Funktion wirklich zu symmtrisch. Lösungswg mit Forml f() f( ): Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() f( ): ( 4 ) 8( 4 ) ( ) ( 8 ) Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist di Symmtri zur Achs bwisn.
17 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu d Ggbn: f() 5 6 und 1 Lösungswg mit Forml f f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( ) f( ). Wir brchnn f( ) und f( ) und vrglichn bid Wrt: 5 5 f(1) f(1) (1) 6(1) (1) 6(1) 5 5 (1) 6 6 (1) (1 ) 6 6 (1 ) f und f sind glich, also ist di Funktion wirklich zu 1 symmtrisch. Lösungswg mit Forml f() f( ): Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() f( ): ( ) 6( 1 ) ( ) 6 ( ) ( ) ( 4 ) Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist di Symmtri zur Achs 1 bwisn.
18 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu Ggbn: f() 6 und Lösungswg mit Forml f f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( ) f( ). Wir brchnn f und f und vrglichn bid Wrt: 6 6 f() f() ( 9 6 ) 6 ( ) ( 9 6 ) 6 ( ) f( ) und f( ) sind glich, also ist di Funktion tatsächlich zu symmtrisch. ( ) 6( ) ( ) ( 6 ) 6( 6 ) Lösungswg mit Forml f() f( ): Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() f: Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist di Symmtri zur Achs bwisn.
19 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu f Ggbn: f() 1 und 1 Lösungswg mit Forml f f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( ) f( ). Wir brchnn f( ) und f( ) und vrglichn bid Wrt: 1 ( ) 1 ( ) f(1) f(1) ( 1 ) 1 ( 1 ) 1 ( 1 ) 1 ( 1) ( 1) 1 1 f und f sind glich, also ist di Funktion wirklich zu 1 symmtrisch. Lösungswg mit Forml f() f( ): Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() f( ): 1 ( ) 1 ( 1 ) ( 1) ( 1) 1 ( ) 1 1 Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist di Symmtri zur Achs 1 bwisn.
20 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu a - Lösungsvariant 1 Ggbn: f() 5 und P(,) Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und f( )y und vrglichn bid Wrt: f( ) ( ) 5 ( ) Klammrn auflösn 65 vrinfachn 1 glichnamig Brüch rzugn 1 Brüch subtrahirn 1 vrinfachn 1 f( ) ( ) 5 ( ) Klammrn auflösn 65 vrinfachn 1 Minuszichn in Nnnr bringn 1 () Klammr auflösn 1 glichnamig Brüch rzugn 1 Brüch addirn 1 f( )y und f( )y sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(/).
21 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu a - Lösungsvariant Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: 5 ( 6 )5 vrinfachn und ( 6 ) Klammrn auflösn 7 4 auf glichn Nnnr bringn 4 7 Klammr aufösn 14 7 Bruch subtrahirn 14 ( 7 ) Klammr auflösn 14 7 vrinfachn 5 Bruch mit 1 rwitrn 5 5 Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(/) ist.
22 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu b - Lösungsvariant 1 Ggbn: f() 1 und P(1,1) Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und f( )y und vrglichn bid Wrt: f(1 ) 1 (1 ) 1 (1 ) 1 Klammrn auflösn 1 glichnamig 1 Brüch rzugn 1 1 Bruch subtrahirn 1 vrinfachn 1 (1 ) f(1 ) 1 1 vrinfachn (1 ) 1 1 Minuszichn in dn 1 Nnnr bringn 1 Klammr 1 () bsitign 1 in glichnamig 1 Brüch umwandln 1 1 Brüch addirn und vrinfachn 1 f( )y und f( )y sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(1/1).
23 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu b - Lösungsvariant Ggbn: f() 1 und P(1,1) Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: () Klammrn auflösn und vrinfachn 1 (1) auf glichn Nnnr bringn subtrahirn Klammr auflösn vrinfachn Bruch mit 1 rwitrn Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(1/ 1) ist.
24 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu c - Lösungsvariant 1 Ggbn: f() 4 1 und P(1,4) Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und f( )y und vrglichn bid Wrt: 41 f(1 ) 4 4 Klammrn auflösn vrinfachn auf glichn Nnnr bringn und addirn vrinfachn 1 f(1 ) 4 4(1 ) 4 (1 ) 1 Klammrn auflösn 44 4 vrinfachn Minuszichn in dn Nnnr bringn () Nnnr vrinfachn glichnamig machn Brüch addirn 1 44 vrinfachn 1 f( )y und f( )y sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(1/4).
25 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu c - Lösungsvariant Ggbn: 4 f() 1 und P(1,4) Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: ( ) ( ) vrinfachn Klammr im Zählr ausmultiplizirn 8 1 Nnnr vrinfachn 84 8 vrinfachn ( ) Auf gminsamn Nnnr bringn Klammr ausmultiplizirn auf inn Bruch bringn Klammr auflösn vrinfachn Zählr und Nnnr mit 1 rwitrn Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(1/4) ist.
26 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu d - Lösungsvariant 1 Ggbn: f() und P(1,) Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und fy und vrglichn bid Wrt: ( 1) ( 1) ( 1 ) (1) f(1 ) Potnzgstz f(1 ) Potnzgstz ( 1 ) (1) ausklammrn Kürz : 1 1 ( ) ( ) 1 Kürz : mit rwitrn 1 1 kürzn ausklammrn Dfinition ngativr Eponntn anwndn ( 1 ) 1 1 Minuszichn in dn Nnnr Klammr auflösn fy und fy sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(1/).
27 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu d - Lösungsvariant Ggbn: f() und P(1,) Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: Dfinition ngativr Eponntn anwndn glichnamig Brüch rzugn Brüch addirn bzw. subtrahirn Dopplbruch bsitign (Mit Khrwrt ds Nnnrs multiplizirn) ( ) ( ) Kürz : ausgklammrn kürzn ( ) Minus in dn Nnnr bringn Klammr auflösn Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(1/) ist.
28 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu - Lösungsvariant 1 Ggbn: f() und P(,) Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und fy und vrglichn bid Wrt: Potnz - f( ) gstz ( - ) anwndn Klammr aus ( 1) ( 1) Kürz : 1 1 f( ) () () ( ) ( ) 1 1 Potnzgstz anwndn ausklammrn kürz : ausmultiplizirn 1 1 Bruch mit rwitrn kürzn 1 1 Minuszichn in Nnnr bringn 1 Klammr auflösn ( 1 ) 1 1 fy und fy sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(/).
29 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu - Lösungsvariant Ggbn: f() und P(,) Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: Dfintion ngativr Eponntn anwndn 4 4 glichnamig machn Brüch addirn bzw. subtrahirn Dopplbruch bsitign (Zählr mit Khrwrt ds Nnnrs multiplizirn) ( ) ( ) 4 Kürz ausgklammrn Kürz ( ) Minus in dn Nnnr bringn Im Zählr di Rihnfolg vrtauschn und im Nnnr di Klammr auflösn Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(/) ist.
30 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu f - Lösungsvariant 1 Ggbn: f() 8 und P(,4) Lösungswg mit Forml f y fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( )y f( )y Wir brchnn f( ) y und fy und vrglichn bid Wrt: 8 f( ) 4 4 Potnzgstz anwndn 8 4 glichnamig machn ( ) 8 4 Klammr auflösn Brüch subtrahirn ( ) Klammr auflösn ausklammrn ( 84 4) ( 1) kürzn 84 4 vrinfachn
31 Übungn zum Kurs Symmtri f( ) Potnzdfinition anwndn 8 4 Bi Brüch im Nnnr auf Hauptnnnr bringn 8 4 Brüch im Nnnr zusammnfassn 8 Dopplbruch bsitign 4 und kürzn auf Hauptnnnr bringn Rihnfolg dr Brüch ändrn 41 8 Klammr auflösn Brüch zusammnfassn vrinfachn fy und fy sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(/4).
32 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu f - Lösungsvariant Ggbn: 8 f() und P(,4) Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: 8 8 Dfinition ngativr 4 6 Eponntn anwndn ( ) ( ) auf glichn Nnnr bringn Di bidn Brüch im Nnnr addirn Dopplbruch bsitign (Zählr mit Khrwrt ds Nnnrs multiplizirn) auf glichn Nnnr bringn Bruch subtrahirn vrinfachn ausklammrn kürzn 8 8 Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(/ 4) ist.
33 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu g - Lösungsvariant 1 Ggbn: 1 und 7 7 f() P, Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und auf dr nächstn Sit f( )y und vrglichn dann bid Wrt: 7 f(7 ).5 5. Potnzgstz 7 7 anwndn ausklammrn kürzn ( ) glichnamig machn 1 ( ) 5. 1 subtrahirn Klammr auflösn vrinfachn
34 Übungn zum Kurs Symmtri f(7 ) Potnzdfinition anwndn 7 5. glichnamig machn Brüch addirn Dopplbruch bsitign 5. (Mit Khrwrt ds Nnnrs 7 7 multiplizirn) 7 5. Kürz : Rihnfolg vrtauschn ausklammrn Kürz glichnamig machn Klammr auflösn Bruch subtrahirn vrinfachn f( )y und f( )y sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(7/ ).
35 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu g - Lösungsvariant Ggbn: f() 1 7 und P(7, ) Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: 7 1 vrinfachn Dfinition dr Potnz Nnnr : Brüch auf Hauptnnnr bringn Brüch zusammnführn Dopplbruch bsitign Kürz Kürz 7 Di Zahl 1 rwitrn Brüch zusammnführn vrinfachn Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(7/ ) ist.
36 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu h - Lösungsvariant 1 Ggbn: 1 f() und P 1, 5 Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und fy und vrglichn bid Wrt: f(1 ) Potnzgstz 1 5 Kürz 1 5 glichnamig 1 machn ( ) Klammr 1 1 auflösn Bruch 1 1 subtrahirn vrinfachn Dfinition f(1 ) 5 5 ngativr 1 Eponntn 1 Im Nnnr di 5 Brüch auf glichn Nnnr bringn 1 Brüch 5 zusammn - fassn Dopplbruch 1 bsitign 5 (Zählr mit dm Khrwrt ds Nnnrs multiplizirn) 1 5 Kürz 1 5 Durch kürzn 1 5 Hauptnnnr 1 bildn 1 51 Klammr 1 1 auflösn 1 55 Brüch 1 1 zusammnfassn fy und fy sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(1/5).
37 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu h - Lösungsvariant Ggbn: 1 f() und P(1,5) Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: vrinfachn ( ) Dfinition ngativr Eponntn anwndn Im Nnnr glichnamig Brüch rzugn In Nnnr di Brüch addirn Dopplbruch bsitign, indm man Zählr mit Khrwrt ds Nnnrs multiplizirt Kürz 1 1 Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(1/5) ist. Kürz auf glichn Nnnr bringn Bruch subtrahirn Klammr auflösn vrinfachn
38 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu i - Lösungsvariant 1 Ggbn: 6 f() und P, 4 Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und auf dr nächstn Sit f( ) y und vrglichn dann bid Wrt: f( ) ( )
39 Übungn zum Kurs Symmtri f( ) 6 Klammrn 4 auflösn 4 6 Dfinition 4 4 ngativr Eponntn 4 6 Di Summandn im Nnnr auf glichn 4 4 Hauptnnnr bringn 4 6 Im Nnnr : Summandn 4 4 auf inn Bruch bringn 4 6 Dopplbruch bsitign 4 4 (mit Khrwrt multiplizirn) 4 6 kürzn kürzn Auf inn Bruch bringn 6 1 ( ) Klammr auflösn Auf inn Bruch bringn vrinfachn 1 fy und fy sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(/).
40 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu i - Lösungsvariant Ggbn: 6 f() 4 und P(,) Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: ( ) ( ) 4 Vrinfachn 8 6 Dfinition dr ngativn Eponntn anwndn Im Nnnr di Konstant und 8 dn Bruch glichnamig machn Im Nnnr di 8 4 Brüch addirn 8 6 Dopplbruch bsitign 6 (mit Khrwrt ds Nnnrs 8 4 multiplizirn) Kürz : Kürz : glichnamig Brüch bildn ( ) Klammr auflösn Bruch subtrahirn Vrinfachn Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(/) ist.
41 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu j Ggbn: 1 und P(1,) f() Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und f( )y und vrglichn bid Wrt: f(1) (1) (1) (1) 1 1 (1) (1)1 1 ( 1) (1) ) (1) f(1) (1) (1 1 ( 1) (1) fy und fy sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(1/). Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ). Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: 1 ( ) () () (44 ) () ( ) Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(1/) ist.
42 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu k Ggbn: f() 9 76 und P(,1) Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und f( )y und vrglichn bid Wrt: f()1 ( ) 9() 7( ) 61 ( 9 7 7) 9( 6 9) 8177 ( 9 77) f() 1 ( ) 9() ( 69) f( )y und f( )y sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(/1). Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: ( 6) 96 7( 6) ( 1 6 ) 7( 6 ) Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(/1) ist.
43 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu L Ggbn: f() und P(1,) Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und fy und vrglichn bid Wrt: ( 1) ( 1) ( 1) () f(1 ) f(1 ) f( )y und fy sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(1/). Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: () ( ) ( ) () Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zu P(1/ ) ist.
44 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 4a Lösungsvariant 1 Ggbn: f() a a und P(lna,) Lösungswg mit Forml f y fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml fy fy Wir brchnn f( ) y und auf dr nächstn Sit f( ) y und vrglichn dann bid Wrt: ln a a f(lna ) ln a Potnzgstz anwndn a ln a a lna a ln a a a a a ausklammrn a a ( 1) ( 1) a Kürz: a a 1 1
45 Übungn zum Kurs Symmtri f(lna ) lna a Dfinition ngativr lna a Eponntn anwndn lna a lna lna a a a a Hauptnnnr bildn a (im Zählr und Nnnr) a a a a a Brüch addirn aa Dopplbruch bsitign (mit Khrwrt ds aa Nnnrs multiplizirn) aa Kürz: aa aa aa a ausklammrn 1 Minuszichn in dn 1 Nnnr bringn Klammr auflösn f( )y und f( )y sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(lna/).
46 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 4a Lösungsvariant Ggbn: f() a a und P(lna,) Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: ln a a a Dfinition ngativr ln a a a Eponntn anwndn ln a a Bruch und Konstant ln a a glichnamig machn ln a a Brüch addirn ln a a bzw. subtrahirn ln a a Dopplbruch ln a a bsitign ln a a lna Kürz : a ln a a Potnzgstz ln a a anwndn ln a ( ) a lna a ln a ( ) a a a a a a ausklammrn a( a ) Kürz : a a ( a ) a Minuszichn in dn a Nnnr bringn a ( a ) Klammr auflösn a a a a Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, dass di Funktion punktsymmtrisch zum Punkt P(lna/) ist.
47 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 4b Lösungsvariant 1 Ggbn: b b f() und P lna, a a Lösungswg mit Forml f y f( )y : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( )y f( )y Wir brchnn f( ) y und auf dr nächstn Sit f( )y und vrglichn bid Wrt: b b b f(lna ) Potnzgstz anwndn lna a a a b b a a lna b b a a a ab a a ab a a ( a) b( a a) ( a) b( a a) a a a lna a Brüch auf Hauptnnnr bringn Bruch subtrahirn Klammrn auflösn abab ab a a abab a a bb a a Zählr vrinfachn Kürz : a
48 Übungn zum Kurs Symmtri b b b f(lna) lna a a a lna b b a a b b a a a b b a a a b b a a a ( a a ) ab b a a a a a a ab ab ab a a a a a a ( ) ( ) Dfinition ngativr Eponntn anwndn Hauptnnnr bildn Brüch addirn Dopplbruch bsitign Brüch glichnamig machn Klammr im Zählr auflösn Brüch subtrahirn und vrinfachn ab ab a a bb a a Kürz : a b f( )y und f( )y sind glich, also ist di Funktion tatsächlich punktsymmtrisch zu P(lna/ ). a
49 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 4b Lösungsvariant Ggbn: b f() a b und P( lna, ) a Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: b a b a lna b b b a a a b b a a a b b a a a b b a a a b b a a a b a ( a ) b ( a ) a( a ) ( a ) b a( a ) a b Im linkn Bruch kürzn und im rchtn Bruch di Dfinition ngativr Eponntn anwndn auf glichn Nnnr bringn Brüch addirn Dopplbruch bsitign In Nnnr a ausklammrn auf glichn Nnnr bringn Brüch subtrahirn Im Zählr : Klammr auflösn ab b b Zählr vrinfachn a( a ) ab Kürz : a a( a ) b b a a Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, b dass di Funktion punktsymmtrisch zum Punkt P(lna/ ) ist. a
50 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 4c Lösungsvariant 1 Ggbn: f() 1 und P lna, a Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( )y f( )y Wir brchnn f( ) y und auf dr nächstn Sit fy und vrglichn bid Wrt: 1 lna 1 lna f(lna ) a Potnzgstz anwndn lna 1 lna a a 1 a a a a 1 ( 1) ( ) 1 1 ( ) ( ) ( ) ( ) lna a a ausklammrn Kürz : a glichnamig machn Bruch subtrahirn Klammrn auflösn 1
51 Übungn zum Kurs Symmtri lna 1 1 na f(lna) a Potnzgstz anwndn lna lna 1 a glichnamig machn lna lna a 1 Brüch addirn a a a 1 Dopplbruch bsitign a 1 a a a 1 a a ( ) ( ) ( ) Durch kürzn Kürz : a glichnamig machn Brüch addirn 1 ( ) 1 1 vrinfachn f( )y und f( )y sind glich, also ist di Funktion 1 tatsächlich punktsymmtrisch zu P(lna/ ).
52 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 4c Lösungsvariant Ggbn: f() 1 lna, a und P Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: lna 1 Dfinition ngativr lna a a Eponntn anwndn lna 1 glichnamig machn lna a a 1 addir di Brüch a a a Dopplbruch bsitign 1 (mit Khrwrt ds Nnnrs a a multiplizirn) a 1 Kürz : a a a 1 Kürz : a a a a 1 auf glichn Nnnr bringn a a a Subtrahir Brüch a a a a vrinfachn a a a Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, 1 dass di Funktion punktsymmtrisch zum Punkt P(lna/ ) ist.
53 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 4d Lösungsvariant 1 Ggbn: f() b b a und P lna, Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( )y f( )y Wir brchnn f( ) y und auf dr nächstn Sit fy und vrglichn bid Wrt: lna b b b f(lna ) a lna Potnzgstz anwndn b lna lna a b lna a ba a a b im Nnnr a ausklammrn ab a 1 b ( 1) ( ) b b ( ) ( ) ( 1) ( ) b b 1 1 b b b 1 Kürz : a auf glichn Nnnr bringn Bruch subtrahirn Klammr auflösn b b b b b vrinfachn
54 Übungn zum Kurs Symmtri lna 1 b b f(lna) a lna Dfinition ngativr Eponntn anwndn b lna lna a b Im Nnnr : Bruch und Zahl a glichnamig machn lna b b lna a a b b a a ba b a a 1. Im Nnnr Bruch addirn lna. a Dopplbruch bsitign (mit Khrwrt ds Nnnrs multiplizirn) Kürz ba b a a b 1 b ( ) ( 1 ) ( ) b b 1 1 Kürz a Brüch glichnamig machn Brüch addirn b b b ( ) 1 Vrinfachn b b f( )y und f( )y sind glich, also ist di Funktion b tatsächlich punktsymmtrisch zu P(lna / ).
55 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 4d Lösungsvariant Ggbn: b f() a b und P( lna, ) Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: lna b b b lna a a vrinfachn lna b b lna a Dfinition ngativr Eponntn lna b b Im Nnnr Bruch und Zahl lna glichnamig machn a ba Im Nnnr : b a a Brüch addirn ba b Dopplbruch bsitign a a (mit Khrwrt multiplizirn) ba b Kürz : a a ba a Kürz : a ba b Auf Hauptnnnr bringn a b( a ) ba Bruch subtrahirn a a ba b ba a vrinfachn b b a a Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, b dass di Funktion punktsymmtrisch zum Punkt P lna / ist.
56 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 4 Lösungsvariant 1 Ggbn: b ln a b f() und P, a Lösungswg mit Forml fy fy : Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f( )y f( )y Wir brchnn f( ) y und auf dr nächstn Sit fy und vrglichn bid Wrt: ln a i ln a b b b f ln a i a b ln a ln a b a Eponnt vrinfachn Potnzgstz anwndn ln a b b ln a a lna a ba b a a Kürz : a b b 1 ( ) ( 1) ( ) b b 1 1 auf Hauptnnnr bringn Bruch subtrahirn b b b b ( ) 1 b ( ) 1 vrinfachn Klammr auflösn b b
57 Übungn zum Kurs Symmtri ln a b f b b ln a i ln a i ln a ln a b lna ln a b a b a b a ba b a a ba b a a ba b a a b b 1 b b 1 1 ( ) ( ) 1 ( ) b 1 b b b b ( ) 1 ( 1 ) ( ) Eponnt vrinfachn Dfinition für "ngativ Eponntn" anwndn Im Nnnr dn Hauptnnnr bildn auf inn Bruch bringn Dopplbruch bsitign (mit Khrwrt multiplizirn) kürz und a Brüch glichnamig machn Brüch addirn Klammr auflösn vrinfachn b b f( )y und f( )y sind glich, also ist di Funktion ln a b tatsächlich punktsymmtrisch zu P /.
58 Übungn zum Kurs Symmtri Lösung zu 4 Lösungsvariant Ggbn: b ln a b f() und P, a Lösungswg mit Forml f() y f: Bi disr Variant dr Lösung bnutzn wir di Forml f() y f( ) Wir stzn di ggbnn Wrt in di Forml in und übrprüfn, ob in wahr Aussag ntstht: ln a b b b Eponntn vrinfachn ln a a a lna b b Dfinition ngativr Eponntn anwndn lna a lna ln a ln a b Vrinfach : ( ) a b Im Nnnr dn bid Brüch lna a glichnamig machn. ba b Im Nnnr Brüch addirn a a ba Dopplbruch bsitign (Zählr mit b a a Khrwrt ds Nnnrs multiplizirn) ba b Kürz : a a ba b Kürz : a a a ba b Auf Hauptnnnr bringn a b( a ) ba Glichnamig Brüch subtrahirn a a b( a ) ba vrinfachn a b b a a Wil bid Sitn dr Glichung glich sind, ist bwisn, lna b dass di Funktion punktsymmtrisch zum Punkt P / ist.
LOG 3 log 4 = log 43 = log 64 x a log 2 + log 3 = log 2 3 = log 6 : * 8 log 8 log 2 = log = log PreStudy 2018 Torsten Schreiber 56
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