Das Gefälle oder die Steigung einer Strecke kann berechnet werden, indem man den Höhenunterschied zwischen zwei Punkten durch die horizontale Distanz zwischen diesen Punkten teilt. Das Ergebnis wird oft in Prozent oder als Verhältnis angegeben. Zum Beispiel bedeutet ein Gefälle von 5% oder 1:20, dass die Strecke um 5 Meter auf einer horizontalen Distanz von 100 Metern abfällt. **

Die Steigung einer linearen Funktion wird durch den Anstieg des Graphen berechnet, also durch die Veränderung des y-Werts geteilt durch die Veränderung des x-Werts. Die verschiedenen Arten von Steigungen in einem Gelände sind positiv, negativ, null (flach) und unendlich (senkrecht). Steigungen können auch als Prozentsatz oder in Grad gemessen werden. **

Mathematische Verkehrsschilder für Gefälle bzw. Steigungen werden in der Regel mit einem Pfeil und einem Zahlenwert gestaltet. Der Pfeil zeigt die Richtung des Gefälles bzw. der Steigung an, während der Zahlenwert den prozentualen Wert angibt. Je nach Land können die genauen Gestaltungsmerkmale variieren. **

Um das Gefälle bzw. die Steigung einer Funktion zu bestimmen, kann man die Ableitung der Funktion berechnen. Die Ableitung gibt an, wie sich die Funktion an jedem Punkt verändert. An einem bestimmten Punkt entspricht die Ableitung der Steigung der Funktion an diesem Punkt. Man kann auch die Tangentensteigung verwenden, um das Gefälle an einem bestimmten Punkt zu bestimmen. **

Die Kurven einer ganzrationalen Funktion können durch ihre Achsenschnittpunkte, Extremstellen, Wendepunkte und Verhalten im Unendlichen beschrieben werden. Die Achsenschnittpunkte geben an, wo die Funktion die x- und y-Achse schneidet. Die Extremstellen zeigen an, wo die Funktion ihr Maximum oder Minimum erreicht. Die Wendepunkte geben an, wo die Krümmung der Funktion wechselt. Das Verhalten im Unendlichen beschreibt, ob die Funktion gegen eine bestimmte Grenze strebt oder unbeschränkt wächst oder fällt. **

Die Anpassung einer ganzrationalen Funktion an Kurven erfolgt durch die Bestimmung der Koeffizienten der Funktion, so dass sie möglichst gut zu den gegebenen Kurven passt. Dies kann durch das Lösen eines Optimierungsproblems, wie zum Beispiel der Methode der kleinsten Quadrate, erreicht werden. Dabei werden die Abweichungen zwischen den Funktionswerten und den Kurven minimiert. **

Um zu beweisen, dass eine Funktion nur positive Steigungen besitzt, kann man den Ableitungsgraphen der Funktion betrachten. Wenn die Ableitungsfunktion der Funktion immer positiv ist, bedeutet das, dass die Funktion nur positive Steigungen hat. Man kann auch den Wertebereich der Funktion analysieren und zeigen, dass alle Werte größer als null sind. **

Das Höhenprofil einer Strecke kann am besten durch ein Diagramm dargestellt werden, das die Höhe über der Strecke auf der Y-Achse gegen die Entfernung auf der X-Achse zeigt. Ein Höhenprofil liefert Informationen über die Steigungen und Gefälle der Strecke, die Höhenunterschiede zwischen Start- und Zielpunkt sowie die Gesamthöhenmeter, die überwunden werden müssen. Es ermöglicht eine schnelle Einschätzung der Schwierigkeit und Anstrengung, die mit der Strecke verbunden sind. **