1. **Problem statement:**
Bestimmen Sie eine ganzrationale Funktion dritten Grades, deren Graph zum Koordinatenursprung symmetrisch ist. Der Graph hat eine Nullstelle bei $x=2$, die Steigung in dieser Nullstelle beträgt 8.
2. **Formel und wichtige Regeln:**
Da der Graph zum Ursprung symmetrisch ist, hat die Funktion nur ungerade Potenzen:
$$f(x) = a x + b x^3$$
3. **Bedingungen anwenden:**
- Nullstelle bei $x=2$ bedeutet:
$$f(2) = 0 = 2a + 8b$$
- Steigung bei $x=2$ ist 8, also:
$$f'(x) = a + 3b x^2$$
$$f'(2) = a + 12b = 8$$
4. **Gleichungssystem lösen:**
$$\begin{cases} 2a + 8b = 0 \\ a + 12b = 8 \end{cases}$$
5. **Erste Gleichung nach $a$ auflösen:**
$$2a + 8b = 0 \Rightarrow 2a = -8b \Rightarrow a = \cancel{\frac{1}{2}} \times \cancel{\frac{1}{2}} (-8b) = -4b$$
6. **In zweite Gleichung einsetzen:**
$$-4b + 12b = 8 \Rightarrow 8b = 8 \Rightarrow b = 1$$
7. **$a$ berechnen:**
$$a = -4 \times 1 = -4$$
8. **Endgültige Funktion:**
$$f(x) = -4x + x^3$$
**Antwort:** Die gesuchte Funktion ist $$f(x) = -4x + x^3$$.
Funktion Dritten Grades 648488
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