Aufgabenbeispiele von Mitternachtsformel

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Mitternachtsformel (alles links)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

25 x 2 +60x +36 = 0

Lösung einblenden

25 x 2 +60x +36 = 0

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

x1,2 = -60 ± 60 2 -4 · 25 · 36 225

x1,2 = -60 ± 3600 -3600 50

x1,2 = -60 ± 0 50

Da die Wurzel Null ist, gibt es nur eine Lösung:

x = -60 50 = - 6 5

L={ - 6 5 }

- 6 5 ist 2-fache Lösung!

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 -14x = -50

Lösung einblenden
x 2 -14x = -50 | +50

x 2 -14x +50 = 0

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

x1,2 = +14 ± ( -14 ) 2 -4 · 1 · 50 21

x1,2 = +14 ± 196 -200 2

x1,2 = +14 ± ( -4 ) 2

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

L={}

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 +4x -45 = 0

Lösung einblenden

x 2 +4x -45 = 0

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

x1,2 = -4 ± 4 2 -4 · 1 · ( -45 ) 21

x1,2 = -4 ± 16 +180 2

x1,2 = -4 ± 196 2

x1 = -4 + 196 2 = -4 +14 2 = 10 2 = 5

x2 = -4 - 196 2 = -4 -14 2 = -18 2 = -9

L={ -9 ; 5 }

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-4 x 2 -8x -9 = ( -5x -1 ) ( x +7 ) +24x -6

Lösung einblenden
-4 x 2 -8x -9 = ( -5x -1 ) ( x +7 ) +24x -6
-4 x 2 -8x -9 = -5 x 2 -36x -7 +24x -6
-4 x 2 -8x -9 = -5 x 2 -12x -13 | +5 x 2 +12x +13

x 2 +4x +4 = 0

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

x1,2 = -4 ± 4 2 -4 · 1 · 4 21

x1,2 = -4 ± 16 -16 2

x1,2 = -4 ± 0 2

Da die Wurzel Null ist, gibt es nur eine Lösung:

x = -4 2 = -2

L={ -2 }

-2 ist 2-fache Lösung!

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= x 2 + 23 2 x +15 .

Lösung einblenden

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

f(x)=0

x 2 + 23 2 x +15 = 0 |⋅ 2
2( x 2 + 23 2 x +15 ) = 0

2 x 2 +23x +30 = 0

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

x1,2 = -23 ± 23 2 -4 · 2 · 30 22

x1,2 = -23 ± 529 -240 4

x1,2 = -23 ± 289 4

x1 = -23 + 289 4 = -23 +17 4 = -6 4 = -1,5

x2 = -23 - 289 4 = -23 -17 4 = -40 4 = -10

L={ -10 ; -1,5 }

Gesucht sind ja die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen), d.h. die gesuchten y-Werte sind immer jeweils 0.

Die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) sind also N1( -10 |0) und N2( -1,5 |0).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= 3 x 2 -3
und
g(x)= 2 x 2 +2x -5 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

3 x 2 -3 = 2 x 2 +2x -5 | -2 x 2 -2x +5

x 2 -2x +2 = 0

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

x1,2 = +2 ± ( -2 ) 2 -4 · 1 · 2 21

x1,2 = +2 ± 4 -8 2

x1,2 = +2 ± ( -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 - x +8 .

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 1 Einheit(en) nach rechts geht, so muss man 3 nach oben gehen. Die Steigung ist also m=3.

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

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

f(x)=g(x)

3x +3 = - x 2 - x +8 | + x 2 + x -8

x 2 +4x -5 = 0

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

x1,2 = -4 ± 4 2 -4 · 1 · ( -5 ) 21

x1,2 = -4 ± 16 +20 2

x1,2 = -4 ± 36 2

x1 = -4 + 36 2 = -4 +6 2 = 2 2 = 1

x2 = -4 - 36 2 = -4 -6 2 = -10 2 = -5

L={ -5 ; 1 }

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( -5 ) = - ( -5 ) 2 - ( -5 ) +8 = -25 +5 +8 = -12

g( 1 ) = - 1 2 - 1 +8 = -1 -1 +8 = 6

Die Schnittpunkte sind also S1( -5 | -12 ) und S2( 1 | 6 ).