KurvendiskussionLernseite · TSM01A
Mathe · Ergänzungsprüfung Nichttechnik

Kurvendiskussion
verstehen & üben.

Alle Methoden Schritt für Schritt erklärt – mit interaktiven Graphen, Schiebereglern und echten Prüfungsaufgaben aus den Jahren 2019 – 2023. Damit du am Prüfungstag jede Teilaufgabe schon einmal gesehen hast.

11Methoden
5Prüfungsjahre
20+Übungsaufgaben
ein Kapitel, eine Farbe
Beispielgraph f(x) = x³ − 3x²

Tipp: Klicke oben auf f′ und f″, um die Ableitungen einzublenden.

So gehst du vor

Die Standard-Reihenfolge

Wenn die Aufgabe lautet „Führen Sie eine Kurvendiskussion durch", arbeitest du am besten in dieser Reihenfolge. In der Schulaufgabe werden meist nur einzelne Punkte abgefragt – die Reihenfolge bleibt trotzdem wichtig, weil die Schritte aufeinander aufbauen.

Definitionsbereich $D_f$ angeben
Symmetrie prüfen
Verhalten im Unendlichen (Globalverhalten)
Nullstellen + Schnittpunkt mit der y-Achse
Ableitungen bilden ($f'$, $f''$, ggf. $f'''$)
Extrempunkte (über die Monotonie)
Wendepunkte (über die Krümmung), ggf. Terrassenpunkte
Wertemenge angeben
Skizze / Graph zeichnen
💡 Merke
Diese Seite ist genau nach diesen Schritten aufgebaut. Klicke dich oben im Inhalt durch – oder scrolle einfach von oben nach unten.
01
Schritt 1

Definitionsbereich $D_f$

Was ist das?

Der Definitionsbereich ist die Menge aller $x$-Werte, für die die Funktion überhaupt berechenbar ist. Bei ganzrationalen Funktionen (Polynomen) gibt es nie ein Problem – erst Brüche, Wurzeln und Logarithmen schränken ein.

FunktionstypEinschränkungBeispiel
Ganzrational (Polynom)keine → $D_f = \mathbb{R}$$f(x) = x^3 - 2x$
Gebrochen-rationalNenner $\neq 0$$\tfrac{1}{x-3}$ → $\mathbb{R}\setminus\{3\}$
WurzelRadikand $\geq 0$$\sqrt{x-2}$ → $[2;\infty[$
LogarithmusArgument $> 0$$\ln(x)$ → $]0;\infty[$
💡 Sachaufgaben
Im Sachkontext ist $D_f$ oft eingeschränkt: Zeit $t \geq 0$, oder $D_f = [0;\,14]$, wenn die Parkgarage nur 14 Stunden geöffnet hat. Diese Grenzen musst du später bei Extrema mit untersuchen!
Beispiel · gebrochen-rational f(x) = 1 / (x − 3)

Bei $x = 3$ wird der Nenner null – dort ist die Funktion nicht definiert (Lücke / Polstelle). Also $D_f = \mathbb{R}\setminus\{3\}$.

Übungsaufgabe Prüfung 2020 · III3 BE

Die freien Stellplätze einer Parkgarage werden für $6{:}00$ bis $20{:}00$ Uhr durch $f(t) = t^3 - 12t^2 - 27t + 578$ beschrieben ($t$ in Stunden ab 6 Uhr). Gib einen sinnvollen Definitionsbereich an.

Die Garage ist von $6{:}00$ Uhr ($t=0$) bis $20{:}00$ Uhr ($t=14$) geöffnet. Außerhalb dieser Zeit hat die Funktion keine Bedeutung.

Ergebnis$D_f = [0;\,14]$
02
Schnittpunkte mit der x-Achse

Nullstellen

Was ist das?

Nullstellen sind die $x$-Werte, an denen der Graph die x-Achse schneidet oder berührt. Du suchst also alle Lösungen von $f(x) = 0$.

Lösungsmethoden – in dieser Reihenfolge ausprobieren:

aFaktorisiert? → Nullprodukt b$x$ ausklammern cMitternachtsformel dSubstitution ePolynomdivision
🌙 Mitternachtsformel
Für jede quadratische Gleichung $a x^2 + b x + c = 0$:
$$x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$Die Diskriminante $D = b^2 - 4ac$ verrät die Anzahl der Lösungen: $D>0$ → zwei, $D=0$ → eine, $D<0$ → keine.
🎲 Nullstelle raten
Bei ganzzahligen Lösungen probierst du Teiler des Absolutgliedes: $\pm 1, \pm 2, \pm 3 \dots$ Hast du eine Nullstelle $x_1$ gefunden, teilst du per Polynomdivision durch $(x - x_1)$.

Beispiel · durch Ausklammern

Gesucht sind die Nullstellen von $f(x) = x^3 - 4x^2 + 3x$.

Schritt für Schritt0 / 4
1
$f(x) = 0 \;\Rightarrow\; x^3 - 4x^2 + 3x = 0$Gleichung gleich null setzen.
2
$x\,(x^2 - 4x + 3) = 0$In jedem Summanden steckt ein $x$ → ausklammern.
3
$x_1 = 0$  oder  $x^2 - 4x + 3 = 0$Satz vom Nullprodukt: ein Faktor ist null.
4
Mitternachtsformel für $x^2 - 4x + 3$  ($a{=}1,\,b{=}{-}4,\,c{=}3$): $x_{2,3} = \dfrac{4 \pm \sqrt{16 - 12}}{2} = \dfrac{4 \pm 2}{2} \Rightarrow x_2 = 1,\; x_3 = 3$Drei einfache Nullstellen: $0,\ 1,\ 3$.
Fertig!
Drei Nullstellen f(x) = x³ − 4x² + 3x

Vielfachheit – wie verhält sich der Graph?

VielfachheitVerhalten am Graph
einfachschneidet die x-Achse (Vorzeichenwechsel)
doppeltberührt die x-Achse (Tangentialkontakt, kein VZW)
dreifachSattelpunkt auf der x-Achse (Terrassenpunkt)

Polynomdivision – wenn nichts mehr ausklammern geht

Lässt sich $f(x) = 0$ nicht mit Ausklammern, Mitternachtsformel oder Substitution lösen, hilft die Polynomdivision. Das Prinzip in drei Schritten:

Nullstelle raten. Teiler des Absolutgliedes testen: $\pm1, \pm2, \pm3,\dots$ Findest du ein $x_1$ mit $f(x_1)=0$, ist $(x-x_1)$ ein Faktor.
Dividieren. Teile $f(x)$ durch $(x-x_1)$ → der Grad sinkt um 1.
Restpolynom lösen. Das Ergebnis ist meist quadratisch → Mitternachtsformel.
🎯 Beispiel
$f(x) = x^3 - 2x^2 - 5x + 6$.  Raten: $f(1) = 1 - 2 - 5 + 6 = 0$ ✓ → $(x-1)$ ist ein Faktor.

So rechnest du die Division:

( x³ − 2x² − 5x + 6 ) : ( x − 1 ) =x² − x − 6
− 2x²− 5x+ 6
−(− x²)
− x²− 5x
−(− x²+ x)
− 6x+ 6
−(− 6x+ 6 )
0

Rest $0$ → die Division geht auf. Bleibt ein Rest, hast du falsch geraten oder gerechnet.

Schritt für Schritt

x³ − 2x² − 5x + 6 durch (x − 1)0 / 6
1
$x^3 : x = x^2$  → erster Term des Ergebnisses.Höchste Potenz durch höchste Potenz teilen.
2
$x^2 \cdot (x-1) = x^3 - x^2$  abziehen → Rest $-x^2 - 5x$.Zurückmultiplizieren und subtrahieren, $-5x$ herunterholen.
3
$-x^2 : x = -x$  → zweiter Term.Wieder höchste Potenz durch $x$.
4
$-x \cdot (x-1) = -x^2 + x$  abziehen → Rest $-6x + 6$.Subtrahieren, $+6$ herunterholen.
5
$-6x : x = -6$  → dritter Term; $-6\cdot(x-1) = -6x + 6$ → Rest $0$.Ergebnis: $x^2 - x - 6$.
6
Restpolynom lösen: $x^2 - x - 6 = (x-3)(x+2) = 0 \Rightarrow x = 3,\ x = -2$.Zusammen mit der geratenen Nullstelle: $x_1 = 1,\ x_2 = 3,\ x_3 = -2$.
Fertig!
Kontrolle im Graph f(x) = x³ − 2x² − 5x + 6

Die drei gefundenen Nullstellen $-2,\ 1,\ 3$ liest du auch direkt am Graphen ab.

Übungsaufgabe Polynomdivision4 BE

Berechne alle Nullstellen von $f(x) = x^3 - 7x + 6$. (Tipp: rate zuerst eine ganzzahlige Nullstelle.)

Raten: $f(1) = 1 - 7 + 6 = 0$ ✓ → Faktor $(x-1)$.

Polynomdivision $(x^3 - 7x + 6) : (x-1) = x^2 + x - 6$. Restpolynom: $x^2 + x - 6 = (x+3)(x-2) = 0$.

Ergebnis$x_1 = 1,\ x_2 = 2,\ x_3 = -3$
Übungsaufgabe Prüfung 2020 · I.12 BE

Gib die Nullstellen von $f(x) = \tfrac{3}{25}\, x\,(x-2)(x+3)^2$ mit ihrer jeweiligen Vielfachheit an.

Die Funktion ist bereits faktorisiert → Satz vom Nullprodukt: jeden Faktor null setzen.

$x = 0$ und $x-2 = 0$ liefern einfache Nullstellen. Der Faktor $(x+3)^2$ ist quadratisch → doppelte Nullstelle.

Ergebnis$x_1 = 0$ (einfach), $x_2 = 2$ (einfach), $x_{3/4} = -3$ (doppelt → Berührpunkt)
Übungsaufgabe Prüfung 2019 · I.13 BE

Berechne alle Nullstellen von $f(x) = -\tfrac{2}{15}(x^4 - 10x^3 + 24x^2)$ und gib ihre Vielfachheit an.

$x^2$ ausklammern: $-\tfrac{2}{15}\,x^2(x^2 - 10x + 24) = 0$. Restklammer mit der Mitternachtsformel ($a{=}1,\,b{=}{-}10,\,c{=}24$): $x = \dfrac{10 \pm \sqrt{100 - 96}}{2} = \dfrac{10 \pm 2}{2} \Rightarrow x = 4$ oder $x = 6$.

Ergebnis$x_{1/2} = 0$ (doppelt), $x_3 = 4$ (einfach), $x_4 = 6$ (einfach)
03
Schnittpunkt mit der y-Achse

y-Achsenabschnitt

Wie findet man ihn?

Setze einfach $x = 0$ in $f(x)$ ein. Das Ergebnis ist der Schnittpunkt $S_y\,(0 \mid f(0))$.

⚡ Shortcut
Bei einer ganzrationalen Funktion ist $f(0)$ immer das Absolutglied – die Konstante ohne $x$. Beispiel: $f(x) = -0{,}5x^3 + 3x^2 - 4{,}5x + 2 \;\Rightarrow\; f(0) = 2 \;\Rightarrow\; S_y(0 \mid 2)$.
y-Achsenabschnitt ablesen f(x) = −0,5x³ + 3x² − 4,5x + 2
Übungsaufgabe Prüfung 2021 · II.2.4.13 BE

Gib den Schnittpunkt von $f(x) = \tfrac{1}{4}(x^4 - 6x^2 - 8x + 2)$ mit der y-Achse an.

$x = 0$ einsetzen: $f(0) = \tfrac{1}{4}\cdot 2 = \tfrac{1}{2}$.

Ergebnis$S_y\left(0 \mid \tfrac{1}{2}\right)$
04
Achsen- oder Punktsymmetrie

Symmetrie

Die zwei Fälle

Achsensymmetrie zur y-Achse: $\;f(-x) = f(x)$  ·  Punktsymmetrie zum Ursprung: $\;f(-x) = -f(x)$.

Schnelltest bei Polynomen

Das Polynom enthält …Symmetrie
nur gerade Exponenten (inkl. Konstante)achsensymmetrisch zur y-Achse
nur ungerade Exponenten, keine Konstantepunktsymmetrisch zum Ursprung
beides gemischtweder noch
Vergleiche die Symmetrien

f(x) = −x⁴ + 4x² spiegelt an der y-Achse · g(x) = −0,1x³ + 2,5x ist punktsymmetrisch zum Ursprung.

Rechnerischer Nachweis (wenn verlangt)

Berechne $f(-x)$ und vergleiche mit $f(x)$ bzw. $-f(x)$. Beispiel $f(x) = -0{,}5x^3 + 3x^2 - 4{,}5x + 2$:

Schritt für Schritt0 / 3
1
$f(-x) = -0{,}5(-x)^3 + 3(-x)^2 - 4{,}5(-x) + 2$Überall $x$ durch $-x$ ersetzen.
2
$f(-x) = 0{,}5x^3 + 3x^2 + 4{,}5x + 2$Vorzeichen der ungeraden Potenzen drehen sich um.
3
$f(-x) \neq f(x)$  und  $f(-x) \neq -f(x)$→ weder achsen- noch punktsymmetrisch.
Fertig!
Übungsaufgabe Prüfung 2020 · II.2.32 BE

Gib die Symmetrieeigenschaften von $f(x) = -0{,}1x^3 + 2{,}5x$ an und begründe.

Ergebnis$G_f$ ist punktsymmetrisch zum Ursprung, da die Funktionsgleichung nur ungerade Exponenten ($x^3$, $x^1$) und keine Konstante enthält.
Übungsaufgabe Prüfung 2023 · I.22 BE

Zeige durch Rechnung, dass $f(x) = -0{,}5x^3 + 3x^2 - 4{,}5x + 2$ weder achsen- noch punktsymmetrisch ist.

$f(-x) = 0{,}5x^3 + 3x^2 + 4{,}5x + 2$. Das ist weder gleich $f(x)$ noch gleich $-f(x)$ → Behauptung gezeigt. (Schon der gemischte Funktionsterm verrät: keine Symmetrie.)

05
Verhalten im Unendlichen

Globalverhalten

Wohin läuft der Graph?

Gefragt ist, wohin $f(x)$ für $x \to -\infty$ und $x \to +\infty$ strebt. Bei ganzrationalen Funktionen entscheidet nur der Term mit dem höchsten Exponenten (der Leitterm $a\,x^n$).

Leitkoeffizient $a$$n$ gerade$n$ ungerade
$a > 0$von $+\infty$ nach $+\infty$  („U")von $-\infty$ nach $+\infty$  („/")
$a < 0$von $-\infty$ nach $-\infty$  („∩")von $+\infty$ nach $-\infty$  („\\")
Spielplatz · f(x) = 1.0·x³
1.0
3
Grenzwerte
$x \to -\infty:$ +∞   ·   $x \to +\infty:$ +∞

Ziehe an a und n und beobachte, wie sich die Enden des Graphen drehen.

Schreibweise. $\displaystyle \lim_{x \to -\infty} f(x) = \pm\infty \qquad \lim_{x \to +\infty} f(x) = \pm\infty$.  Beispiel $f(x) = -0{,}5x^3 + \dots$ : $a = -0{,}5 < 0$, $n = 3$ ungerade $\Rightarrow \lim_{x\to-\infty} = +\infty,\ \lim_{x\to+\infty} = -\infty$.

Übungsaufgabe Prüfung 2021 · II.2.4.13 BE

Gib das Verhalten von $f(x) = \tfrac{1}{4}(x^4 - 6x^2 - 8x + 2)$ für $x \to -\infty$ und $x \to +\infty$ an.

Leitterm $\tfrac{1}{4}x^4$: $a = \tfrac14 > 0$, Grad $4$ gerade → beide Enden nach oben.

Ergebnis$\lim\limits_{x\to-\infty} f(x) = +\infty$  und  $\lim\limits_{x\to+\infty} f(x) = +\infty$
06
Das Werkzeug für alles Weitere

Ableitungen bilden

Welche brauchst du?

Meist $f'(x)$ und $f''(x)$, manchmal $f'''(x)$. Die wichtigsten Regeln für die Schulaufgabe:

FunktionAbleitung
$f(x) = c$ (Konstante)$f'(x) = 0$
$f(x) = x^n$$f'(x) = n\cdot x^{n-1}$
$f(x) = a\cdot x^n$$f'(x) = a\cdot n\cdot x^{n-1}$
$f(x) = g(x) + h(x)$$f'(x) = g'(x) + h'(x)$
📐 Beispiel
$f(x) = -0{,}5x^3 + 3x^2 - 4{,}5x + 2$
$f'(x) = -1{,}5x^2 + 6x - 4{,}5$  ·  $f''(x) = -3x + 6$  ·  $f'''(x) = -3$
f, f′ und f″ einblenden f(x) = −0,5x³ + 3x² − 4,5x + 2

Da, wo f′ die x-Achse schneidet, hat f eine waagerechte Tangente (Extrempunkt).

Parameter-Spielplatz f(x) = x³ + b·x
−3.0

Zwei Extrempunkte …

Übungsaufgabe Prüfung 2022 · IV.4.3Teil

Bilde die erste Ableitung von $g(x) = \tfrac{1}{50}x^3 - \tfrac{4}{5}x^2 + 8x$.

Jeden Summanden einzeln ableiten: $\tfrac{3}{50}x^2 - \tfrac{8}{5}x + 8$, also $0{,}06x^2 - 1{,}6x + 8$.

Ergebnis$g'(x) = 0{,}06x^2 - 1{,}6x + 8$
07
Steigt oder fällt der Graph?

Monotonie

Das Vorgehen
$f'(x)$ bilden.
$f'(x) = 0$ setzen → mögliche Extremstellen und Intervallgrenzen.
Vorzeichentabelle (VZT) der 1. Ableitung anlegen.
Aus den Vorzeichen die Monotonie ablesen.
Vorzeichen von $f'(x)$Monotonie von $f$
$f'(x) > 0$streng monoton steigend
$f'(x) < 0$streng monoton fallend

Interaktive Vorzeichentabelle

Für $f'(x) = -1{,}5x^2 + 6x - 4{,}5 = 0$ erhältst du $x_1 = 1$ und $x_2 = 3$. Diese teilen die x-Achse in drei Intervalle. Setze in jedem einen Testwert ein – tippe auf die ?-Felder.

Intervall$]{-}\infty;\,1[$$]1;\,3[$$]3;\,\infty[$
Testwert $x$024
$f'(\text{Testwert})$−4,51,5−4,5
Vorzeichen ? ? ?
Monotonie fallend ↘ steigend ↗ fallend ↘
Monotonie-Intervalle f(x) = −0,5x³ + 3x² − 4,5x + 2

fallend  ·  steigend

Übungsaufgabe Prüfung 2023 · I.35 BE

Ermittle die maximalen Monotonieintervalle von $f(x) = -0{,}5x^3 + 3x^2 - 4{,}5x + 2$.

$f'(x) = -1{,}5x^2 + 6x - 4{,}5 = 0 \Rightarrow x_1 = 1,\ x_2 = 3$. VZT (siehe oben):

Ergebnisstreng monoton steigend in $[1;\,3]$; streng monoton fallend in $]{-}\infty;\,1]$ und $[3;\,\infty[$.
08
Hoch- und Tiefpunkte

Extrempunkte

Notwendig & hinreichend

Notwendige Bedingung: $f'(x_E) = 0$ (waagerechte Tangente). Das muss gelten, reicht aber allein nicht.

Hinreichend · 2. AbleitungArt
$f''(x_E) < 0$Hochpunkt (HOP)
$f''(x_E) > 0$Tiefpunkt (TIP)
$f''(x_E) = 0$unentschieden → mit VZW prüfen!
Achtung Den $y$-Wert immer mit dem ursprünglichen $f(x)$ berechnen – nicht mit $f'$ oder $f''$!

Beispiel · $f(x) = x^3 - 3x^2$

Schritt für Schritt0 / 4
1
$f'(x) = 3x^2 - 6x = 3x(x-2)$Erste Ableitung, gleich ausgeklammert.
2
$f'(x) = 0 \Rightarrow x = 0$ oder $x = 2$Notwendige Bedingung → Kandidaten.
3
$f''(x) = 6x - 6;\quad f''(0) = -6 < 0,\ \ f''(2) = 6 > 0$Hinreichende Bedingung mit der 2. Ableitung.
4
$f(0) = 0,\ f(2) = -4 \;\Rightarrow\; \text{HOP}(0\mid 0),\ \text{TIP}(2\mid -4)$$y$-Werte mit $f(x)$ berechnen.
Fertig!
Hoch- und Tiefpunkt f(x) = x³ − 3x²
🧭 Eingeschränkter Definitionsbereich
Ist $D_f = [a;\,b]$ (z. B. Sachaufgabe), reicht es nicht, nur die lokalen Extrema zu suchen. Berechne zusätzlich die Randwerte $f(a)$ und $f(b)$ und vergleiche alle $y$-Werte → größter = absolutes Maximum, kleinster = absolutes Minimum.
Übungsaufgabe Prüfung 2021 · I.36 BE

Bestimme Art und Koordinaten der relativen Extrempunkte von $f(x) = -\tfrac{2}{5}x^3 - \tfrac{9}{5}x^2 + \tfrac{27}{5}$.

$f'(x) = -1{,}2x^2 - 3{,}6x = 0 \Rightarrow x_1 = 0,\ x_2 = -3$. Mit $f''(x) = -2{,}4x - 3{,}6$:

$f''(0) = -3{,}6 < 0$ → Hochpunkt; $f''(-3) = 3{,}6 > 0$ → Tiefpunkt.

Ergebnisrel. $\text{HOP}(0 \mid 5{,}4)$ und rel. $\text{TIP}(-3 \mid 0)$
Übungsaufgabe Prüfung 2022 · II.2.25 BE

Bestimme Art und Koordinaten der relativen Extrempunkte von $f(x) = 0{,}25x^3 - 1{,}5x^2 + 2x$ (auf zwei Nachkommastellen).

$f'(x) = 0{,}75x^2 - 3x + 2 = 0 \Rightarrow x_1 \approx 0{,}85,\ x_2 \approx 3{,}15$. Mit $f''(x) = 1{,}5x - 3$:

$f''(0{,}85) < 0$ → Hochpunkt; $f''(3{,}15) > 0$ → Tiefpunkt.

Ergebnis$\text{HOP}(0{,}85 \mid 0{,}77)$ und $\text{TIP}(3{,}15 \mid -0{,}77)$
09
Links- oder rechtsgekrümmt?

Krümmung

Das Vorgehen

Bilde $f''(x)$, setze $f''(x) = 0$ (mögliche Wendestellen) und lege eine VZT der 2. Ableitung an.

Vorzeichen von $f''(x)$Krümmung
$f''(x) > 0$linksgekrümmt (Linkskurve, „lacht" ∪)
$f''(x) < 0$rechtsgekrümmt (Rechtskurve, „weint" ∩)
Krümmungswechsel im Wendepunkt f(x) = x³ − 3x²

rechtsgekrümmt ($f'' < 0$)  ·  linksgekrümmt ($f'' > 0$). Bei $x = 1$ wechselt die Krümmung → Wendepunkt.

Übungsaufgabe Prüfung 2021 · III.3.46 BE

Ermittle die maximalen Krümmungsintervalle von $f(x) = -\tfrac{1}{4}x^4 + 2x^2 + 2$ und die Wendepunkte.

$f''(x) = -3x^2 + 4 = 0 \Rightarrow x_{1/2} = \pm\tfrac{2\sqrt3}{3} \approx \pm 1{,}15$.

rechtsgekrümmt für $x \in\,]{-}\infty;\,-1{,}15]$ und $[1{,}15;\,\infty[$; linksgekrümmt für $x \in [-1{,}15;\,1{,}15]$.

Ergebnis$\text{WEP}_1(-1{,}15 \mid 4{,}22)$ und $\text{WEP}_2(1{,}15 \mid 4{,}22)$
10
Wo die Krümmung kippt

Wendepunkte

Notwendig & hinreichend

Notwendig: $f''(x_W) = 0$. Hinreichend: $f''(x_W) = 0$ und $f'''(x_W) \neq 0$ (oder ein Vorzeichenwechsel von $f''$). Den $y$-Wert wieder mit $f(x)$ berechnen.

Beispiel · f(x) = x³ − 3x²0 / 3
1
$f''(x) = 6x - 6 = 0 \Rightarrow x_W = 1$Notwendige Bedingung.
2
$f'''(x) = 6 \neq 0$Hinreichend → es ist wirklich ein Wendepunkt.
3
$f(1) = -2 \;\Rightarrow\; \text{WEP}(1 \mid -2)$$y$-Wert mit $f(x)$.
Fertig!
⭐ Terrassenpunkt (Sattelpunkt)
Ein Wendepunkt mit waagerechter Tangente: $f'(x_W) = 0$ und $f''(x_W) = 0$ und $f'''(x_W) \neq 0$.
Übungsaufgabe Prüfung 2019 · I.36 BE

Untersuche das Krümmungsverhalten von $f(x) = -\tfrac{2}{15}(x^4 - 10x^3 + 24x^2)$ und bestimme die Wendepunkte.

$f''(x) = -\tfrac{2}{15}(12x^2 - 60x + 48) = 0 \Rightarrow x_1 = 1,\ x_2 = 4$. Krümmung wechselt jeweils (VZT).

Ergebnis$\text{WP}_1(1 \mid -2)$ und $\text{WP}_2(4 \mid 0)$
Übungsaufgabe Prüfung 2023 · I.43 BE

Bestimme die Wendetangente $w$ von $f(x) = -0{,}5x^3 + 3x^2 - 4{,}5x + 2$ im Wendepunkt $\text{WEP}(2 \mid f(2))$.

$f(2) = 1 \Rightarrow \text{WEP}(2 \mid 1)$. Steigung $m = f'(2) = 1{,}5$. Einsetzen in $w(x) = m x + t$: $1 = 1{,}5 \cdot 2 + t \Rightarrow t = -2$.

Ergebnis$w(x) = 1{,}5x - 2$
11
Welche y-Werte sind möglich?

Wertemenge

Fall A · $D_f = \mathbb{R}$

Hängt von Grad und Leitkoeffizient ab:

FunktionWertemenge
Polynom ungeraden Grades (3., 5., …)$W = \mathbb{R}$
geraden Grades, Leitkoef. $> 0$$W = [\,y_{\min};\,\infty[$ (unterster Tiefpunkt)
geraden Grades, Leitkoef. $< 0$$W = \,]{-}\infty;\,y_{\max}]$ (oberster Hochpunkt)
Parabel nach oben, TIP $(x_0\mid y_0)$$W = [\,y_0;\,\infty[$
📦 Fall B · $D_f = [a;\,b]$
Alle lokalen Extrema und die Randwerte $f(a)$, $f(b)$ bestimmen. Kleinster $y$-Wert = Untergrenze, größter = Obergrenze → $W = [\,y_{\min};\,y_{\max}]$.

Zwei Beispiele

$f(x) = x^3 - 3x^2$ hat ungeraden Grad → $W = \mathbb{R}$.
$g(x) = -x^4 + 4x^2$ hat geraden Grad mit Leitkoef. $< 0$ und höchstem Hochpunkt bei $y = 4$ → $W = \,]{-}\infty;\,4]$.

Übungsaufgabe nach Prüfung 2022 · IExtra

Gib die Wertemenge von $f(x) = -x^4 + 4x^2$ an. (Hochpunkte bei $y = 4$, Tiefpunkt bei $y = 0$.)

Gerader Grad, Leitkoef. $-1 < 0$ → der Graph ist nach unten geöffnet, höchster Wert ist der oberste Hochpunkt $y = 4$.

Ergebnis$W = \,]{-}\infty;\,4]$
Alles zusammen

Komplette Kurvendiskussion

Zum Abschluss alle Schritte an einer einzigen Funktion: $f(x) = x^3 - 3x^2$ mit $D_f = \mathbb{R}$. Blende im Graphen ruhig $f'$ und $f''$ ein und vergleiche mit der Tabelle.

Gesamtschau f(x) = x³ − 3x²
FrageAntwort
Definitionsbereich$D_f = \mathbb{R}$
Symmetrieweder noch (gerade + ungerade Exponenten)
Globalverhalten$\lim\limits_{x\to-\infty} = -\infty;\ \lim\limits_{x\to+\infty} = +\infty$
Nullstellen$x^2(x-3)=0 \Rightarrow x_{1/2}=0$ (doppelt), $x_3 = 3$
y-Achsenabschnitt$f(0) = 0 \Rightarrow S_y(0\mid 0)$
1. Ableitung$f'(x) = 3x^2 - 6x = 3x(x-2)$
Extrempunkte$\text{HOP}(0\mid 0)$, $\text{TIP}(2\mid -4)$
Monotoniesteigend in $]{-}\infty;0]$ und $[2;\infty[$; fallend in $[0;2]$
Wendepunkt$f''(x)=6x-6=0 \Rightarrow \text{WEP}(1\mid -2)$
Krümmungrechtsgekrümmt in $]{-}\infty;1]$, linksgekrümmt in $[1;\infty[$
Wertemenge$W = \mathbb{R}$ (ungerader Grad)
🏁 Geschafft!
Du kennst jetzt jede Teilaufgabe einmal. Schnapp dir die Übungsaufgaben TSM01A und leg los – und schau bei Bedarf hier nochmal nach. Viel Erfolg! 💪
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Extra-Übung

Polynomdivision üben

Hier gehst du alle Fälle der Polynomdivision durch – jeweils drei mittelschwere Aufgaben. Öffne die Lösung und klicke dich mit „Nächster Schritt“ durch den Rechenweg. Oben in jeder Lösung siehst du außerdem das ausgerichtete Rechenschema.

🧩 Die drei Fälle
A Division geht auf (Nullstellen) · B Division mit Rest · C Grad 4 (zweimal dividieren).
📝
Ergänzungsprüfung 2019–2023

Alle Prüfungsaufgaben

Hier findest du jede Aufgabe aus fünf Prüfungsjahren – mit interaktivem Graphen und ausklappbarer Lösung. Öffne eine Lösung und klicke dich mit „Nächster Schritt“ durch den Rechenweg, oder zeige gleich alle Schritte. Reine Zeichen-Teilaufgaben verweisen auf den Graphen darüber.

💡 Tipp
Die Graphen kannst du oben über die farbigen Schalter (z. B. f, p, g) ein- und ausblenden. Markiert sind Nullstellen, Extrem- und Wendepunkte.