Aufgabenbeispiele von Mitternachtsformel

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


Mitternachtsformel (alles links)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x 2 -12x +9 = 0

Lösung einblenden

4 x 2 -12x +9 = 0

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

x1,2 = +12 ± ( -12 ) 2 -4 · 4 · 9 24

x1,2 = +12 ± 144 -144 8

x1,2 = +12 ± 0 8

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

x = 12 8 = 3 2

L={ 3 2 }

3 2 ist 2-fache Lösung!

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x 2 +5x = -2

Lösung einblenden
2 x 2 +5x = -2 | +2

2 x 2 +5x +2 = 0

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

x1,2 = -5 ± 5 2 -4 · 2 · 2 22

x1,2 = -5 ± 25 -16 4

x1,2 = -5 ± 9 4

x1 = -5 + 9 4 = -5 +3 4 = -2 4 = -0,5

x2 = -5 - 9 4 = -5 -3 4 = -8 4 = -2

L={ -2 ; -0,5 }

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 - 6 5 x + 1 5 = 0

Lösung einblenden
x 2 - 6 5 x + 1 5 = 0 |⋅ 5
5( x 2 - 6 5 x + 1 5 ) = 0

5 x 2 -6x +1 = 0

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

x1,2 = +6 ± ( -6 ) 2 -4 · 5 · 1 25

x1,2 = +6 ± 36 -20 10

x1,2 = +6 ± 16 10

x1 = 6 + 16 10 = 6 +4 10 = 10 10 = 1

x2 = 6 - 16 10 = 6 -4 10 = 2 10 = 0,2

L={ 0,2 ; 1 }

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-8 x 2 + x +4 = ( -9x -6 ) ( x -5 ) -41x -28

Lösung einblenden
-8 x 2 + x +4 = ( -9x -6 ) ( x -5 ) -41x -28
-8 x 2 + x +4 = -9 x 2 +39x +30 -41x -28
-8 x 2 + x +4 = -9 x 2 -2x +2 | +9 x 2 +2x -2

x 2 +3x +2 = 0

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

x1,2 = -3 ± 3 2 -4 · 1 · 2 21

x1,2 = -3 ± 9 -8 2

x1,2 = -3 ± 1 2

x1 = -3 + 1 2 = -3 +1 2 = -2 2 = -1

x2 = -3 - 1 2 = -3 -1 2 = -4 2 = -2

L={ -2 ; -1 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= x 2 +3x + 13 4 .

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 +3x + 13 4 = 0 |⋅ 4
4( x 2 +3x + 13 4 ) = 0

4 x 2 +12x +13 = 0

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

x1,2 = -12 ± 12 2 -4 · 4 · 13 24

x1,2 = -12 ± 144 -208 8

x1,2 = -12 ± ( -64 ) 8

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 -4x +3
und
g(x)= 2 x 2 + x -3 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

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

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 2 +2 -3 = 24 +2 -3 = 8 +2 -3 = 7

g( 3 ) = 2 3 2 +3 -3 = 29 +3 -3 = 18 +3 -3 = 18

Die Schnittpunkte sind also S1( 2 | 7 ) und S2( 3 | 18 ).

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 - 5 3 x .

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 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 -2 oder f(x)= - 2 3 x -2 .

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

f(x)=g(x)

- 2 3 x -2 = - x 2 - 5 3 x |⋅ 3
3( - 2 3 x -2 ) = 3( - x 2 - 5 3 x )
-2x -6 = -3 x 2 -5x | +3 x 2 +5x
3 x 2 +3x -6 = 0 |:3

x 2 + x -2 = 0

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

x1,2 = -1 ± 1 2 -4 · 1 · ( -2 ) 21

x1,2 = -1 ± 1 +8 2

x1,2 = -1 ± 9 2

x1 = -1 + 9 2 = -1 +3 2 = 2 2 = 1

x2 = -1 - 9 2 = -1 -3 2 = -4 2 = -2

L={ -2 ; 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( -2 ) = - ( -2 ) 2 - 5 3 ( -2 ) = -4 + 10 3 = - 2 3

g( 1 ) = - 1 2 - 5 3 1 = -1 - 5 3 = - 8 3

Die Schnittpunkte sind also S1( -2 | - 2 3 ) und S2( 1 | - 8 3 ).