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Mathe-Arbeitsblätter Klasse 8

Stellen Sie aus mehr als 25.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Definitionslücken

Lernziele

  • Bestimmt Definitionslücken elementarer gebrochen-rationaler Funktionen.
  • Gibt Definitionsmengen an.
  • Bestimmt Parameter aus vorgegebenen Definitionslücken.

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Gegeben ist die Funktion \(h(x)=\frac{5}{x+4}\). Welche Zahl darf für \(x\) nicht eingesetzt werden? Die Grundmenge ist \(\mathbb{Q}\). Gib anschließend die maximale Definitionsmenge \(D_h\) an.

Denkanstöße

- Wann ist ein Bruch nicht definiert? - Untersuche dafür nur den Nenner \(x+4\).

Lösung

1. Der Nenner darf nicht null werden. Daher löst man \(x+4=0\). 2. Es folgt \(x=-4\). Dieser Wert muss ausgeschlossen werden. 3. Somit ist \(D_h=\mathbb{Q}\setminus\{-4\}\).

Antwort

\(x=-4\) darf nicht eingesetzt werden; \(D_h=\mathbb{Q}\setminus\{-4\}\).
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Gegeben ist \(f(x)=\frac{5}{x+3}-1\). Welcher rationale Wert für \(x\) gehört nicht zur Definitionsmenge? Gib anschließend \(D_f\) an.

Denkanstöße

- Welche Bedingung muss für den Nenner eines Bruchs gelten? - Für welchen \(x\)-Wert wird \(x+3\) null?

Lösung

1. Der Nenner darf nicht null sein. Daher gilt \(x+3\ne0\). 2. Aus \(x+3=0\) folgt der ausgeschlossene Wert \(x=-3\). 3. Somit ist \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{-3\}\).

Antwort

Ausgeschlossen ist \(x=-3\); \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{-3\}\).
5572398
Bestimme die Definitionslücke der Funktion \(f(x)=\frac{5}{2x-6}+1\) und gib die maximale Definitionsmenge an.

Denkanstöße

- Welcher Teil des Funktionsterms darf nicht den Wert null annehmen? - Welche einfache Gleichung erhältst du aus dem Nenner? - Welcher Wert muss anschließend aus der Definitionsmenge ausgeschlossen werden?

Lösung

1. Eine Definitionslücke entsteht dort, wo der Nenner null wird. 2. Aus \(2x-6=0\) folgt \(2x=6\) und damit \(x=3\). 3. Die Definitionslücke liegt bei \(x=3\). Daher ist \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{3\}\).

Antwort

Definitionslücke: \(x=3\) \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{3\}\)
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Gegeben ist \(g(x)=\frac{4}{3-x}-2\). Bestimme die Definitionslücke und die maximale Definitionsmenge.

Denkanstöße

- Setze den Nenner gleich null. - Achte beim Auflösen darauf, dass vor \(x\) ein Minuszeichen steht. - Welcher Wert darf nicht zur Definitionsmenge gehören?

Lösung

1. Der Nenner darf nicht null werden. 2. Aus \(3-x=0\) folgt \(x=3\). 3. Deshalb liegt die Definitionslücke bei \(x=3\) und \(D_g=\mathbb{Q}\setminus\{3\}\).

Antwort

Definitionslücke: \(x=3\) \(D_g=\mathbb{Q}\setminus\{3\}\)
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Gegeben ist die verschobene Hyperbel \(f(x)=\frac{1}{x}+c\) mit \(c\in\mathbb{Q}\). Untersuche, ob es einen Wert für \(c\) gibt, sodass der Graph die \(y\)-Achse schneidet. Begründe mithilfe der Definitionsmenge.

Denkanstöße

- Welchen \(x\)-Wert haben alle Punkte auf der \(y\)-Achse? - Für welchen Wert von \(x\) ist der Bruch \(1/x\) nicht definiert? - Verändert eine Verschiebung nach oben oder unten diese ausgeschlossene Stelle?

Lösung

1. Der Nenner \(x\) darf nicht null werden. Daher ist für jeden Wert von \(c\) die Definitionsmenge \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{0\}\). 2. Ein Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse müsste die \(x\)-Koordinate \(0\) besitzen. 3. Die Addition von \(c\) verschiebt den Graphen nur nach oben oder unten und ändert die Definitionsmenge nicht. 4. Deshalb kann der Graph für keinen Wert von \(c\) die \(y\)-Achse schneiden.

Antwort

Nein. Für jedes \(c\in\mathbb{Q}\) gilt \(0\notin D_f\), daher gibt es keinen Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse.
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Gegeben ist die Funktion \(f(x)=-\frac{4}{x+2}+1\) mit der Grundmenge \(\mathbb{Q}\). a) Gib die maximale Definitionsmenge \(D_f\) und die Wertemenge \(W_f\) an. b) Erkläre, warum \(x=-2\) nicht zur Definitionsmenge gehört. c) Gib die Gleichungen der senkrechten und der waagrechten Asymptote an.

Denkanstöße

- Für welchen \(x\)-Wert wird der Nenner null? - Welcher \(y\)-Wert entspricht der waagrechten Asymptote und wird deshalb nicht erreicht? - Wie hängen Definitionslücke und senkrechte Asymptote zusammen?

Lösung

1. Der Nenner darf nicht null sein. Daher ist \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{-2\}\). Die waagrechte Asymptote liegt bei \(y=1\), also ist \(W_f=\mathbb{Q}\setminus\{1\}\). 2. Für \(x=-2\) wird der Nenner \(x+2\) gleich null. Eine Division durch null ist nicht definiert. 3. Die senkrechte Asymptote ist \(x=-2\), die waagrechte Asymptote ist \(y=1\).

Antwort

a) \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{-2\}\), \(W_f=\mathbb{Q}\setminus\{1\}\) b) Für \(x=-2\) wird der Nenner null; eine Division durch null ist nicht definiert. c) Senkrechte Asymptote: \(x=-2\); waagrechte Asymptote: \(y=1\)
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Der Graph zeigt eine elementare gebrochen-rationale Funktion. a) Lies am Graphen ab, welcher \(x\)-Wert nicht zur Definitionsmenge gehört. b) Gib die Gleichung der dazugehörigen senkrechten Asymptote an und erkläre den Zusammenhang mit der Definitionslücke.
Abbildung zur Aufgabe 556534

Denkanstöße

- An welcher senkrechten Linie rücken die beiden Kurvenäste immer näher heran? - Welcher \(x\)-Wert wird vom Graphen dort nie angenommen? - Wie hängen bei der elementaren gebrochen-rationalen Funktion Nennernullstelle und senkrechte Asymptote zusammen?

Lösung

1. Die beiden Äste des Graphen nähern sich bei \(x=2\) einer senkrechten Geraden, ohne diese zu erreichen. Daher ist \(x=2\) ausgeschlossen. 2. Die senkrechte Asymptote ist \(x=2\). 3. Bei einer Funktion der Form \(\frac{a}{x+b}+c\) liegt die senkrechte Asymptote genau bei dem \(x\)-Wert, an dem der Nenner null wird und deshalb eine Definitionslücke entsteht.

Antwort

a) \(x=2\) ist ausgeschlossen. b) Die senkrechte Asymptote ist \(x=2\); sie liegt an derselben Stelle wie die Definitionslücke.
5565358
Eine Funktion hat die Form \(f(x)=\frac{6}{x+b}+2\) und die Definitionsmenge \(D_f=\mathbb{Q}\setminus\{-4\}\). Bestimme den Parameter \(b\) und begründe deine Entscheidung.

Denkanstöße

- Welche Gleichung beschreibt die Stelle, an der der Nenner null wird? - Welcher Wert ist laut Definitionsmenge ausgeschlossen? - Wie muss \(b\) gewählt sein, damit genau dieser Wert den Nenner null macht?

Lösung

1. Die Definitionslücke liegt dort, wo \(x+b=0\) ist. 2. Der ausgeschlossene Wert ist \(x=-4\). Daher muss \(-4+b=0\) gelten. 3. Somit ist \(b=4\).

Antwort

\(b=4\), weil dann \(x+b=x+4\) bei \(x=-4\) null wird.
5572418
Lea betrachtet \(h(x)=\frac{2}{x-1}-1\) und sagt: „Bei \(x=1\) hat die Funktion eine Nullstelle, weil dann im Bruch eine Null vorkommt.“ a) Erkläre, warum Leas Aussage falsch ist, und gib die Definitionslücke an. b) Bestimme die tatsächliche Nullstelle von \(h\).

Denkanstöße

- Was muss an einer Nullstelle mit dem Funktionswert passieren? - Was passiert dagegen, wenn der Nenner eines Bruchs null wird? - Für Teil b) setzt du den gesamten Funktionswert gleich null.

Lösung

1. Für \(x=1\) wird der Nenner null. Der Funktionswert ist dort nicht definiert; deshalb ist \(x=1\) eine Definitionslücke und keine Nullstelle. 2. Für die Nullstelle muss der Funktionswert null sein: \(0=\frac{2}{x-1}-1\). 3. Daraus folgt \(\frac{2}{x-1}=1\), also \(x-1=2\) und \(x=3\).

Antwort

a) \(x=1\) ist eine Definitionslücke, keine Nullstelle. b) Nullstelle: \(x=3\)
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Eine Funktion hat die Form \(f(x)=\frac{3}{x+b}+2\) und soll genau bei \(x=-4\) eine Definitionslücke besitzen. Bestimme \(b\) und gib den vollständigen Funktionsterm an.

Denkanstöße

- Welche Bedingung muss der Nenner an der vorgegebenen Definitionslücke erfüllen? - Setze den gegebenen \(x\)-Wert in den Nenner \(x+b\) ein. - Welche Zahl muss zu \(-4\) addiert werden, damit null entsteht?

Lösung

1. Die Definitionslücke liegt dort, wo der Nenner null wird. Deshalb muss für \(x=-4\) gelten: \(-4+b=0\). 2. Daraus folgt \(b=4\). 3. Der Funktionsterm lautet damit \(f(x)=\frac{3}{x+4}+2\).

Antwort

\(b=4\), also \(f(x)=\frac{3}{x+4}+2\)
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Gegeben ist \(f(x)=\frac{6}{2x-4}+1\). Die gestrichelte senkrechte Gerade in der Abbildung ist Maras Vorschlag für die Definitionslücke und die senkrechte Asymptote. a) Bestimme die Definitionslücke rechnerisch. b) Beurteile Maras eingezeichnete Gerade und erkläre den Fehler. c) Gib die Gleichung der korrekten senkrechten Asymptote an.
Abbildung zur Aufgabe 557243

Denkanstöße

- Welche Gleichung musst du für die Definitionslücke aus dem Nenner bilden? - Lies die Lage der gestrichelten Geraden am x-Gitter ab. - Wie kannst du rechnerisch prüfen, ob die Funktion an dieser gestrichelten Geraden überhaupt eine Definitionslücke hat? - Welche Verbindung besteht bei dieser Funktionsform zwischen Definitionslücke und senkrechter Asymptote?

Lösung

1. Die Definitionslücke entsteht bei \(2x-4=0\). Daraus folgt \(2x=4\) und damit \(x=2\). 2. Die gestrichelte Gerade liegt im Bild bei \(x=3\). Dort ist die Funktion definiert; tatsächlich ist \(f(3)=\frac{6}{2}+1=4\). Maras Gerade kann deshalb keine senkrechte Asymptote sein. 3. Die korrekte senkrechte Asymptote ist \(x=2\). Dort wird der Nenner null und die Graphäste nähern sich dieser Geraden an.

Antwort

a) Definitionslücke: \(x=2\) b) Maras Gerade \(x=3\) ist falsch; dort ist \(f(3)=4\) definiert. c) Senkrechte Asymptote: \(x=2\)
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Gegeben ist \(g(x)=\frac{4}{x+2}-1\). Drei Aussagen stehen zur Diskussion: Ali: „Bei \(x=-2\) liegt die Nullstelle, weil dort der Nenner null wird.“ Mina: „Die Gerade \(y=-1\) ist die waagrechte Asymptote; der Funktionswert \(-1\) wird nicht erreicht.“ Leo: „Der Graph schneidet die \(x\)-Achse im Punkt \(S_x(2\mid0)\).“ Beurteile jede Aussage und korrigiere sie bei Bedarf. Gib außerdem \(D_g\) an.

Denkanstöße

- Was bedeutet es für eine Funktion, wenn ihr Nenner bei einem \(x\)-Wert null wird? - Wodurch unterscheidet sich eine Nullstelle von einer Definitionslücke? - Welche Rolle spielt der Summand außerhalb des Bruchs für die waagrechte Asymptote? - Wie kannst du einen behaupteten Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse prüfen?

Lösung

1. Alis Aussage ist falsch. Bei \(x=-2\) ist der Nenner null, daher ist \(g(-2)\) nicht definiert. Dort liegt die Definitionslücke und die senkrechte Asymptote \(x=-2\), keine Nullstelle. 2. Minas Aussage ist richtig. Der Summand \(-1\) bestimmt die waagrechte Asymptote \(y=-1\). Der Bruchterm kann nie null werden, daher gilt \(g(x)\ne-1\). 3. Leos Aussage ist richtig: \(g(2)=\frac{4}{4}-1=0\), also \(S_x(2\mid0)\). 4. Die Definitionsmenge ist \(D_g=\mathbb{Q}\setminus\{-2\}\).

Antwort

Ali: falsch; bei \(x=-2\) liegt die Definitionslücke und die senkrechte Asymptote. Mina: richtig; \(y=-1\) ist die waagrechte Asymptote und kein Funktionswert. Leo: richtig; \(S_x(2\mid0)\). \(D_g=\mathbb{Q}\setminus\{-2\}\).

Alle Aufgaben dürfen für Schule und Nachhilfe (auch im Rahmen bezahlter Nachhilfe) kostenlos genutzt, kopiert und ausgedruckt werden. Nicht gestattet sind kommerzielle Bearbeitungen sowie die Veröffentlichung oder Weiterverbreitung im Internet.