Aufgabenbeispiele von nach x auflösen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


x-Werte berechnen (f(x) gegeben)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= x 3 -4x -2 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -2.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -2, also x 3 -4x -2 = -2.

x 3 -4x -2 = -2 | +2
x 3 -4x -2 +2 = 0
x 3 -4x = 0
x ( x 2 -4 ) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x 2 -4 = 0 | +4
x 2 = 4 | 2
x2 = - 4 = -2
x3 = 4 = 2

An den Stellen x1 = -2 , x2 = 0 und x3 = 2 gilt also f(x)= -2.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= -2 x 4 +159 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -3.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -3, also -2 x 4 +159 = -3.

-2 x 4 +159 = -3 | -159
-2 x 4 = -162 |: ( -2 )
x 4 = 81 | 4
x1 = - 81 4 = -3
x2 = 81 4 = 3

An den Stellen x1 = -3 und x2 = 3 gilt also f(x)= -3.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= - ( -4 +3x ) 3 +125 mit der x-Achse.

Lösung einblenden

An den Schnittpunkten mit der x-Achse müssen die Funktionswerte null sein, also müssen wir den Funktionsterm =0 setzen:

- ( -4 +3x ) 3 +125 = 0
- ( 3x -4 ) 3 +125 = 0 | -125
- ( 3x -4 ) 3 = -125 |: ( -1 )
( 3x -4 ) 3 = 125 | 3
3x -4 = 125 3 = 5
3x -4 = 5 | +4
3x = 9 |:3
x = 3

Da die y-Werte als Funktionswerte =0 sein müssen, ergeben sich als Schnittpunkte mit der x-Achse:

S1( 3 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= - x 4 +4 x 3 +12 x 2 -2x -3 und g(x)= -2x -3 .

Lösung einblenden

An den Schnittstellen müssen die Funktionswerte der beiden Graphen gleich sein, also müssen wir die beiden Funktionsterme gleichsetzen:

- x 4 +4 x 3 +12 x 2 -2x -3 = -2x -3 | +3
- x 4 +4 x 3 +12 x 2 -2x = -2x | +2x
- x 4 +4 x 3 +12 x 2 -2x +2x = 0
- x 4 +4 x 3 +12 x 2 = 0
x 2 ( - x 2 +4x +12 ) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x 2 = 0 | 2
x1 = 0

2. Fall:

- x 2 +4x +12 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x2,3 = -4 ± 4 2 -4 · ( -1 ) · 12 2( -1 )

x2,3 = -4 ± 16 +48 -2

x2,3 = -4 ± 64 -2

x2 = -4 + 64 -2 = -4 +8 -2 = 4 -2 = -2

x3 = -4 - 64 -2 = -4 -8 -2 = -12 -2 = 6

Um noch die y-Werte der Schnittpunkte zu erhalten, muss man die Lösungen entweder in f oder in g einsetzen (weil es Schnittpunkte sind, müssen ja bei diesem x-Wert beide y-Werte (also Funktionswerte) gleich sein).

g( -2 ) = -2( -2 ) -3 = 1 S1( -2 | 1 )

g(0) = -20 -3 = -3 S2(0| -3 )

g( 6 ) = -26 -3 = -15 S3( 6 | -15 )