Sei eine
gebrochenrationale Funktion mit
.
Hier gehören nur solche -Werte zur Definitionsmenge
, für die
ist. Hat
den Grad
, so kann es maximal
-Werte geben, für welche
nicht definiert ist.
Ist eine Nullstelle des
Nenner [
], aber für den Zähler gilt
:
für
.
Man nennt dann eine Polstelle und sagt: Die Funktion
hat an der Stelle
einen Pol.
Beispiel 1: (Pol mit und ohne Vorzeichenwechsel):
(a)
. An der Stelle 1 hat
einen Pol.
Für gilt
.
für gilt
.
Hier: hat Polstelle mit
Vorzeichenwechsel
bei 1.
(b)
hat an der Stelle
einen Pol ohne
Vorzeichenwechsel.
(c)
hat zwei Polstellen
und
.
Pol ohne
Vorzeichenwechsel,
Pol mit
Vorzeichenwechsel.
[Überlegung immer wie im Beispiel 1(a), d.h. „links“ und „rechts“ neben der
Polstelle Funktionswerte berechnen und dadurch einen Vorzeichenwechsel
erkennen.]
Beispiel 2: (keine Polstelle):
.
Aber durch kürzen lässt die gebrochenrationale Funktion umschreiben:
mit dem Ausgangsdefintionsbereich
.
d.h. an der Stelle
hat
keinen Pol. Jedoch der
gehört der Punkt
nicht zum Graph (da
ist).
An der Stelle hat
einen Pol mit
Vorzeichenwechsel.
Lemma (ohne Beweis):
Ist Nullstelle des Nenners
und auch des Zählers, lässt sich stets der Linearfaktor
im Nenner und Zähler
ausklammern (Polynomdivision) und kürzen.
Verhalten einer
gebrochenrationalen Funktion für
Anders als bei ganzrationalen Funktionen kann sich das
Schaubild einer gebrochenrationalen Funktion dabei zunehmend der -Achse (oder einer anderen Geraden) nähern. Eine solche
Gerade heißt Asymptote.
Existiert eine lineare Funktion (=Gerade) , so dass
oder
gilt, so nennt man das Schaubild von eine Asymptote des Schaubildes von
.
Daraus folgt: wenn eine Polstelle ist,
dann ist die Gerade
eine senkrechte
Asymptote.
Satz: Das
Schaubild einer gebrochenrationalen Funktion mit
hat im Falle:
die
-Achse als Asymptote,
die Gerade
mit der Gleichung
als waagrechte
Asymptote,
eine schiefe
Asymptote, die man durch Polynomdivision erhält.