Aufgabenbeispiele von Mitternachtsformel

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Mitternachtsformel (alles links)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

25 x 2 -60x +37 = 0

Lösung einblenden

25 x 2 -60x +37 = 0

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

x1,2 = +60 ± ( -60 ) 2 -4 · 25 · 37 225

x1,2 = +60 ± 3600 -3700 50

x1,2 = +60 ± ( -100 ) 50

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

L={}

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 +16x +64 = 0

Lösung einblenden

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 Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x 2 +10x -72 = 0

Lösung einblenden
2 x 2 +10x -72 = 0 |:2

x 2 +5x -36 = 0

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

x1,2 = -5 ± 5 2 -4 · 1 · ( -36 ) 21

x1,2 = -5 ± 25 +144 2

x1,2 = -5 ± 169 2

x1 = -5 + 169 2 = -5 +13 2 = 8 2 = 4

x2 = -5 - 169 2 = -5 -13 2 = -18 2 = -9

L={ -9 ; 4 }

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x 2 -6x -6 = ( 3x -1 ) ( x -7 ) +16x +3

Lösung einblenden
4 x 2 -6x -6 = ( 3x -1 ) ( x -7 ) +16x +3
4 x 2 -6x -6 = 3 x 2 -22x +7 +16x +3
4 x 2 -6x -6 = 3 x 2 -6x +10 | +6
4 x 2 -6x = 3 x 2 -6x +16 | -3 x 2 +6x
x 2 = 16 | 2
x1 = - 16 = -4
x2 = 16 = 4

L={ -4 ; 4 }

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)= 3 x 2 -3x
und
g(x)= 2 x 2 -5x -2 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

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

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 +3x +10 .

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 = -2 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 4 nach oben gehen. Die Steigung ist also m=4.

Der Term der abgebildeten Geraden ist also y= 4x -2 oder f(x)= 4x -2 .

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

f(x)=g(x)

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

x 2 + x -12 = 0

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

x1,2 = -1 ± 1 2 -4 · 1 · ( -12 ) 21

x1,2 = -1 ± 1 +48 2

x1,2 = -1 ± 49 2

x1 = -1 + 49 2 = -1 +7 2 = 6 2 = 3

x2 = -1 - 49 2 = -1 -7 2 = -8 2 = -4

L={ -4 ; 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( -4 ) = - ( -4 ) 2 +3( -4 ) +10 = -16 -12 +10 = -18

g( 3 ) = - 3 2 +33 +10 = -9 +9 +10 = 10

Die Schnittpunkte sind also S1( -4 | -18 ) und S2( 3 | 10 ).