Punktsymmetrie zum Ursprung

__NOTOC__
<div style="padding:1px;background:#B452CD;border:0px groove;">


<center><table border="0" width="800px" cellpadding=5 cellspacing=15>
<tr><td  width="800px" valign="top">
<big>Spiegle die Punkte '''<span style="color:#008B00  ">A</span>''', '''<span style="color: #008B00 ">B</span>''', '''<span style="color: #008B00 ">C</span>''', '''<span style="color: #008B00 ">D</span>''' und '''<span style="color: #008B00 ">E</span>''' im Applet am '''<span style="color: #551A8B">Koordinatenursprung</span>''':<br />
<br />
Achte dabei auf die Kooordinaten der Spiegelpunkte.<br />
Was fällt dir auf?<br />
Welchen Zusammenhang kannst du zwischen den Koordinaten der eigentlichen Punkte und denen der Spiegelpunkte feststellen?<br />
<br />
Verbinde die Punkte zu einem Funktionsgraphen.<br />
Um welche Funktion handelt es sich hier?<br /></big>
<br />
{|
| valign=top width="400"|<popup name="Hilfe zu GeoGebra">
*Auch für die Punktspiegelung gibt es ein Symbol in der Werkzeugleiste: "Spiegle Objekt an Punkt"
**Du kannst es unter dem Symbol für Achsenspiegelung auswählen.
*Zum Verbinden der Punkte wähle das Symbol "Freihandskizze erkennen" aus.
</popup>
<br />

|width="0,5%"|

|<ggb_applet width="580" height="797"  version="4.2" ggbBase64="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" showResetIcon = "true" enableRightClick = "true" errorDialogsActive = "true" enableLabelDrags = "true" showMenuBar = "false" showToolBar = "true" showToolBarHelp = "true" showAlgebraInput = "false" useBrowserForJS = "true" allowRescaling = "false" useLocalJar="true"/>
|}
<br />
<big>Zeichne den so entstandenen Funktionsgraphen auf deinem Arbeitsblatt ein und fülle die Lücken dort aus, nachdem du die Antworten mit dem folgenden Lückentext kontrolliert hast.</big><br />
<iframe src="http://LearningApps.org/watch?v=pq4kbmcq5" style="border:0px;width:100%;height:590px" webkitallowfullscreen="true" mozallowfullscreen="true"></iframe>
</td></tr></table></center>
</div>

<div style="padding:1px;background:#B452CD;border:0px groove;">


<center><table border="0" width="800px" cellpadding=5 cellspacing=15>
<tr><td  width="800px" valign="top">

=== <big>Allgemein ===

Wie lässt sich diese Feststellung verallgemeinern?<br />
Setze die richtigen Lücken ein und übertrage sie anschließend auf dein Arbeitsblatt.<br /></big>

<div class="lueckentext-quiz">
Ist der Graph einer Funktion f '''punktsymmetrisch zum Ursprung''',<br />
so besitzen '''gleich weit vom Ursprung entfernte''' x- Werte immer den '''betragsgleichen''' Funktionswert mit '''unterschiedlichem''' Vorzeichen.<br />
Es gilt also: f (x) = - f (-x)<br />
<br />
Man kann aber auch vom '''Funktionsterm''' auf den '''Graphen''' schließen:<br />
Gilt für eine Funktion f mit der '''Definitionsmenge D<sub>f</sub>''' für alle x ∈ D<sub>f</sub><br />
f (x) = - f (-x),<br />
dann verläuft der Graph von f '''punktsymmetrisch zum Ursprung'''.

</div>
<br />
<br />
<big>Welche weiteren Funktionen kennst du, deren Graph punktsymmetrisch zum '''<span style="color: #551A8B ">Ursprung</span>''' verläuft?<br />
Überlege dir, wie der Graph einer solchen Funktion aussehen muss und worauf es im Funktionsterm ankommt.<br />
<br />
Im GeoGebra-Applet kannst du wieder die Parameter '''<span style="color: red">a</span>''', '''<span style="color: #00BFFF ">b</span>''', '''<span style="color: #76EE00 ">c</span>''', '''<span style="color: orange">d</span>''', '''<span style="color: #EE00EE">e</span>''' und damit den Funktionsterm und Graphen von '''f''' verändern.<br />
Stelle sie so ein, dass '''f''' '''<span style="color: #551A8B ">punktsymmetrisch zum Ursprung</span>''' verläuft.<br />
</big>
<center><ggb_applet width="580" height="463"  version="4.2" ggbBase64="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" showResetIcon = "true" enableRightClick = "false" errorDialogsActive = "true" enableLabelDrags = "false" showMenuBar = "false" showToolBar = "false" showToolBarHelp = "false" showAlgebraInput = "false" useBrowserForJS = "true" allowRescaling = "true" useLocalJar="true"/></center>
<br />
<br />

<big>Kannst du die Lücken der Definition auf deinem Arbeitsblatt schon ausfüllen?<br />
Kontrolliere dich mit der folgenden Lösung:<br /></big>
<br />
<popup name="Lösung und Definition">
{|
| valign="top"|
Beispiele für Funktionsgleichungen zum '''<span style="color: #551A8B ">Ursprung</span>''' punktsymmetrischer Funktionen sind: <br />
*'''<span style="color: #00CD00 ">f (x) = -x<sup>5</sup> + x<sup>3</sup></span>'''<br />
*'''<span style="color: #00C5CD ">g(x) = x<sup>15</sup> - x<sup>9</sup> + x<sup>7</sup> + x<sup>3</sup> - x</span>'''<br />
*'''<span style="color: #EE7600 ">h(x) = x<sup>7</sup> + x</span>'''<br />
*'''<span style="color: #EE1289 ">p(x) = sin(x)</span>'''<br />


Bei den ganzrationalen Funktionen dürfen <span style="color: red">nur x- Potenzen mit <u>ungeraden</u> Exponenten</span> im Funktionsterm auftauchen, also x<sup>1</sup>, x<sup>3</sup>, x<sup>5</sup>, ...<br />
<br />
Eine ganzrationale Funktion, die nur ungerade Exponenten enthält, nennt man<br />
'''<colorize>ungerade Funktion</colorize>'''.<br />

|width="1%"|

|valign="top"|[[Datei:Punktsymmetrische Funktionen.png|380px]]
|}
</popup>
<br />
<br />
<big>''Auch das lässt sich rechnerisch erklären:''<br />
''Beweis:''<br /> 
Die Beziehung f (x) = - f (-x), bzw. '''f (-x) = - f (x)''' muss  für alle x- Werte gelten, für die die Funktion definiert ist.<br />
Setzt man negative x- Werte in die Funktionsgleichung ein, muss das den gleichen Funktionswert, aber mit verkehrtem Vorzeichen ergeben.<br />
Nur wenn <span style="color: red">jeder Exponent ungerade</span> ist, dreht sich jedes Vorzeichen vor einem x um:<br />
Z. B.: '''<span style="color: #00CD00 ">f (x) = -x<sup>5</sup> + x<sup>3</sup></span>'''<br />
f (-x) <br />
= - (<span style="color: red">'''-'''</span>x)<sup><span style="color: red">'''5'''</span></sup> + (<span style="color: red">'''-'''</span>x)<sup><span style="color: red">'''3'''</span></sup><br />
= '''<span style="color: red">+</span>'''x<sup>5</sup> '''<span style="color: red">-</span>''' x<sup>3</sup><br />
= '''<span style="color: red">-</span>''' ( -x<sup>5</sup> + x<sup>3</sup>)<br />
= '''<span style="color: red">-</span>''' f (x)<br /></big>
<br />
<br />
Bereits '''ein''' gerader Exponent sorgt schon für ein falsches Vorzeichen. <br />
In diesem Fall läge keine Punktsymmetrie zum Ursprung vor.

</td></tr></table></center>
</div>

<div style="padding:1px;background:#B452CD;border:0px groove;">


<center><table border="0" width="850px" cellpadding=5 cellspacing=15>
<tr><td  width="800px" valign="top">

=== <big>Übung ===
<br />
Ist die Funktion achsensymmetrisch, punktsymmetrisch oder weder/noch?<br />
Wähle eine Rubrik aus und klicke auf alle zugehörigen Funktionen, bis das Puzzle vollständig aufgedeckt ist.<br />
<br />
Warum wurde gerade dieses Bild als Hintergrund gewählt?</big>

<iframe src="http://LearningApps.org/watch?v=pjqfuz13j" style="border:0px;width:100%;height:500px" webkitallowfullscreen="true" mozallowfullscreen="true"></iframe>

<popup name="Bildnachweis">"Datei:Starfish.JPG" aus Wikimedia Commons (Autor: Achim Raschka)<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Starfish.JPG#globalusage</popup>
<br />
<br />
{|
{{Vorlage:Lesepfad Ende
|Link zurück=[[Manipulationen an Funktionen/Symmetrie von Funktionsgraphen/Achsensymmetrie zur y- Achse|Zurück zur Achsensymmetrie zur y- Achse]]
|Link vor=[[Manipulationen an Funktionen/Grenzwerte im Unendlichen|Weiter zu den Grenzwerten im Unendlichen]]
|Text Copyright=Manipulationen an Funktionen
}}
|}