Aufgabenbeispiele von Mitternachtsformel

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Mitternachtsformel (alles links)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 -18x +82 = 0

Lösung einblenden

x 2 -18x +82 = 0

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

x1,2 = +18 ± ( -18 ) 2 -4 · 1 · 82 21

x1,2 = +18 ± 324 -328 2

x1,2 = +18 ± ( -4 ) 2

Da die Diskriminante (Zahl unter der Wurzel) negativ ist, hat die quadratische Gleichung keine Lösung!

L={}

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

27 +21x = -2 x 2

Lösung einblenden
21x +27 = -2 x 2 | +2 x 2

2 x 2 +21x +27 = 0

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

x1,2 = -21 ± 21 2 -4 · 2 · 27 22

x1,2 = -21 ± 441 -216 4

x1,2 = -21 ± 225 4

x1 = -21 + 225 4 = -21 +15 4 = -6 4 = -1,5

x2 = -21 - 225 4 = -21 -15 4 = -36 4 = -9

L={ -9 ; -1,5 }

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 + 33 5 x - 56 5 = 0

Lösung einblenden
x 2 + 33 5 x - 56 5 = 0 |⋅ 5
5( x 2 + 33 5 x - 56 5 ) = 0

5 x 2 +33x -56 = 0

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

x1,2 = -33 ± 33 2 -4 · 5 · ( -56 ) 25

x1,2 = -33 ± 1089 +1120 10

x1,2 = -33 ± 2209 10

x1 = -33 + 2209 10 = -33 +47 10 = 14 10 = 1,4

x2 = -33 - 2209 10 = -33 -47 10 = -80 10 = -8

L={ -8 ; 1,4 }

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-8 x 2 +9x -7 = ( -9x +5 ) ( x +5 ) +53x -35

Lösung einblenden
-8 x 2 +9x -7 = ( -9x +5 ) ( x +5 ) +53x -35
-8 x 2 +9x -7 = -9 x 2 -40x +25 +53x -35
-8 x 2 +9x -7 = -9 x 2 +13x -10 | +9 x 2 -13x +10

x 2 -4x +3 = 0

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

x1,2 = +4 ± ( -4 ) 2 -4 · 1 · 3 21

x1,2 = +4 ± 16 -12 2

x1,2 = +4 ± 4 2

x1 = 4 + 4 2 = 4 +2 2 = 6 2 = 3

x2 = 4 - 4 2 = 4 -2 2 = 2 2 = 1

L={ 1 ; 3 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= -3 x 2 +54x -246 .

Lösung einblenden

Um die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) zu berechnen muss man einfach die Funktion gleich Null setzen, also

f(x)=0

-3 x 2 +54x -246 = 0 |:3

- x 2 +18x -82 = 0

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

x1,2 = -18 ± 18 2 -4 · ( -1 ) · ( -82 ) 2( -1 )

x1,2 = -18 ± 324 -328 -2

x1,2 = -18 ± ( -4 ) -2

Da die Diskriminante (Zahl unter der Wurzel) negativ ist, hat die quadratische Gleichung keine Lösung!

L={}

Es gibt also keine Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= 2 x 2 -10x +13
und
g(x)= x 2 -4x +3 .

Lösung einblenden

Um die Schnittpunkte zu berechnen muss man einfach die beiden Funktionen gleichsetzen, also

f(x)=g(x)

2 x 2 -10x +13 = x 2 -4x +3 | - x 2 +4x -3

x 2 -6x +10 = 0

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

x1,2 = +6 ± ( -6 ) 2 -4 · 1 · 10 21

x1,2 = +6 ± 36 -40 2

x1,2 = +6 ± ( -4 ) 2

Da die Diskriminante (Zahl unter der Wurzel) negativ ist, hat die quadratische Gleichung keine Lösung!

L={}

Um die y-Werte der Schnittpunkte zu erhalten, setzt man die x-Werte in eine der beiden (oder zur Probe in beide) Funktionen ein:

Es gibt also keine Schnittpunkte.

Schnittpunkte mit MNF (Graph)

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(

Gezeichnet ist die Gerade der Funktion f.

Nicht abgebildet ist der Graph von g mit g(x)= - x 2 + 21 4 x -9 .

Bestimme die Schnittpunkte der Graphen von f und g.

Lösung einblenden

Als erstes müssen wir den Funktionsterm des eingezeichneten Graphen von f bestimmen:

Man erkennt sofort, dass es sich um eine Gerade handelt, also gilt y = m⋅x + c .

Den y-Achsenabschnitt c = -3 kann man dem Schaubild leicht entnehmen.

Etwas schwieriger ist das Ablesen der Steigung m. Wenn man sich jedoch ein Steigungsdreick eingezeichnet denkt und 4 Einheit(en) nach rechts geht, so muss man 1 nach oben gehen. Die Steigung ist also m= 1 4 .

Der Term der abgebildeten Geraden ist also y= 1 4 x -3 oder f(x)= 1 4 x -3 .

Um die Schnittpunkte zu berechnen muss man einfach die beiden Funktionen gleichsetzen, also

f(x)=g(x)

1 4 x -3 = - x 2 + 21 4 x -9 |⋅ 4
4( 1 4 x -3 ) = 4( - x 2 + 21 4 x -9 )
x -12 = -4 x 2 +21x -36 | +4 x 2 -21x +36
4 x 2 -20x +24 = 0 |:4

x 2 -5x +6 = 0

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

x1,2 = +5 ± ( -5 ) 2 -4 · 1 · 6 21

x1,2 = +5 ± 25 -24 2

x1,2 = +5 ± 1 2

x1 = 5 + 1 2 = 5 +1 2 = 6 2 = 3

x2 = 5 - 1 2 = 5 -1 2 = 4 2 = 2

L={ 2 ; 3 }

Um die y-Werte der Schnittpunkte zu erhalten, setzt man die x-Werte in eine der beiden (oder zur Probe in beide) Funktionen ein:

g( 2 ) = - 2 2 + 21 4 2 -9 = -4 + 21 2 -9 = - 5 2

g( 3 ) = - 3 2 + 21 4 3 -9 = -9 + 63 4 -9 = - 9 4

Die Schnittpunkte sind also S1( 2 | - 5 2 ) und S2( 3 | - 9 4 ).