Aufgabenbeispiele von Mitternachtsformel

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Mitternachtsformel (alles links)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x 2 -39x +28 = 0

Lösung einblenden

5 x 2 -39x +28 = 0

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

x1,2 = +39 ± ( -39 ) 2 -4 · 5 · 28 25

x1,2 = +39 ± 1521 -560 10

x1,2 = +39 ± 961 10

x1 = 39 + 961 10 = 39 +31 10 = 70 10 = 7

x2 = 39 - 961 10 = 39 -31 10 = 8 10 = 0,8

L={ 0,8 ; 7 }

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

50 +4 x 2 = 28x

Lösung einblenden
4 x 2 +50 = 28x | -28x
4 x 2 -28x +50 = 0 |:2

2 x 2 -14x +25 = 0

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

x1,2 = +14 ± ( -14 ) 2 -4 · 2 · 25 22

x1,2 = +14 ± 196 -200 4

x1,2 = +14 ± ( -4 ) 4

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

L={}

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

3 x 2 +48x +192 = 0

Lösung einblenden
3 x 2 +48x +192 = 0 |:3

x 2 +16x +64 = 0

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

x1,2 = -16 ± 16 2 -4 · 1 · 64 21

x1,2 = -16 ± 256 -256 2

x1,2 = -16 ± 0 2

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

x = -16 2 = -8

L={ -8 }

-8 ist 2-fache Lösung!

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x 2 -6x -2 = ( 3x +7 ) ( x +5 ) -23x -41

Lösung einblenden
4 x 2 -6x -2 = ( 3x +7 ) ( x +5 ) -23x -41
4 x 2 -6x -2 = 3 x 2 +22x +35 -23x -41
4 x 2 -6x -2 = 3 x 2 - x -6 | -3 x 2 + x +6

x 2 -5x +4 = 0

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

x1,2 = +5 ± ( -5 ) 2 -4 · 1 · 4 21

x1,2 = +5 ± 25 -16 2

x1,2 = +5 ± 9 2

x1 = 5 + 9 2 = 5 +3 2 = 8 2 = 4

x2 = 5 - 9 2 = 5 -3 2 = 2 2 = 1

L={ 1 ; 4 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= -2 x 2 +200 .

Lösung einblenden

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

f(x)=0

-2 x 2 +200 = 0 | -200
-2 x 2 = -200 |: ( -2 )
x 2 = 100 | 2
x1 = - 100 = -10
x2 = 100 = 10

L={ -10 ; 10 }

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( 10 |0).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= -3x -1
und
g(x)= - x 2 - x -3 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

-3x -1 = - x 2 - x -3 | + x 2 + x +3

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 + 4 3 x -4 .

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 3 Einheit(en) nach rechts geht, so muss man 2 nach oben gehen. Die Steigung ist also m= - 2 3 .

Der Term der abgebildeten Geraden ist also y= - 2 3 x -3 oder f(x)= - 2 3 x -3 .

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

f(x)=g(x)

- 2 3 x -3 = - x 2 + 4 3 x -4 |⋅ 3
3( - 2 3 x -3 ) = 3( - x 2 + 4 3 x -4 )
-2x -9 = -3 x 2 +4x -12 | +3 x 2 -4x +12
3 x 2 -6x +3 = 0 |:3

x 2 -2x +1 = 0

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

x1,2 = +2 ± ( -2 ) 2 -4 · 1 · 1 21

x1,2 = +2 ± 4 -4 2

x1,2 = +2 ± 0 2

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

x = 2 2 = 1

L={ 1 }

1 ist 2-fache Lösung!

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( 1 ) = - 1 2 + 4 3 1 -4 = -1 + 4 3 -4 = - 11 3

Der einzige Schnittpunkt ist also S( 1 | - 11 3 ).