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:

2 x 2 - x -28 = 0

Lösung einblenden

2 x 2 - x -28 = 0

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

x1,2 = +1 ± ( -1 ) 2 -4 · 2 · ( -28 ) 22

x1,2 = +1 ± 1 +224 4

x1,2 = +1 ± 225 4

x1 = 1 + 225 4 = 1 +15 4 = 16 4 = 4

x2 = 1 - 225 4 = 1 -15 4 = -14 4 = -3,5

L={ -3,5 ; 4 }

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-10x +1 = -25 x 2

Lösung einblenden
-10x +1 = -25 x 2 | +25 x 2

25 x 2 -10x +1 = 0

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

x1,2 = +10 ± ( -10 ) 2 -4 · 25 · 1 225

x1,2 = +10 ± 100 -100 50

x1,2 = +10 ± 0 50

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

x = 10 50 = 1 5

L={ 1 5 }

1 5 ist 2-fache Lösung!

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

- x 2 -14x -50 = 0

Lösung einblenden

- x 2 -14x -50 = 0

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

x1,2 = +14 ± ( -14 ) 2 -4 · ( -1 ) · ( -50 ) 2( -1 )

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 vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

6 x 2 -3x +4 = ( 5x +4 ) ( x -4 ) +10x +30

Lösung einblenden
6 x 2 -3x +4 = ( 5x +4 ) ( x -4 ) +10x +30
6 x 2 -3x +4 = 5 x 2 -16x -16 +10x +30
6 x 2 -3x +4 = 5 x 2 -6x +14 | -5 x 2 +6x -14

x 2 +3x -10 = 0

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

x1,2 = -3 ± 3 2 -4 · 1 · ( -10 ) 21

x1,2 = -3 ± 9 +40 2

x1,2 = -3 ± 49 2

x1 = -3 + 49 2 = -3 +7 2 = 4 2 = 2

x2 = -3 - 49 2 = -3 -7 2 = -10 2 = -5

L={ -5 ; 2 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= x 2 - 4 5 x + 4 25 .

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 - 4 5 x + 4 25 = 0 |⋅ 25
25( x 2 - 4 5 x + 4 25 ) = 0

25 x 2 -20x +4 = 0

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

x1,2 = +20 ± ( -20 ) 2 -4 · 25 · 4 225

x1,2 = +20 ± 400 -400 50

x1,2 = +20 ± 0 50

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

x = 20 50 = 2 5

L={ 2 5 }

2 5 ist 2-fache Lösung!

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

Der einzige Schnittpunkt mit der x-Achse ist also N( 2 5 |0).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= 6 x 2 +5x -2
und
g(x)= 5 x 2 +5x -1 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

6 x 2 +5x -2 = 5 x 2 +5x -1 | +2
6 x 2 +5x = 5 x 2 +5x +1 | -5 x 2 -5x
x 2 = 1 | 2
x1 = - 1 = -1
x2 = 1 = 1

L={ -1 ; 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( -1 ) = 5 ( -1 ) 2 +5( -1 ) -1 = 51 -5 -1 = 5 -5 -1 = -1

g( 1 ) = 5 1 2 +51 -1 = 51 +5 -1 = 5 +5 -1 = 9

Die Schnittpunkte sind also S1( -1 | -1 ) und S2( 1 | 9 ).

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 +5x +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 = 0 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 2 nach oben gehen. Die Steigung ist also m=2 .

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

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

f(x)=g(x)

2x = - x 2 +5x +4 | + x 2 -5x -4

x 2 -3x -4 = 0

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

x1,2 = +3 ± ( -3 ) 2 -4 · 1 · ( -4 ) 21

x1,2 = +3 ± 9 +16 2

x1,2 = +3 ± 25 2

x1 = 3 + 25 2 = 3 +5 2 = 8 2 = 4

x2 = 3 - 25 2 = 3 -5 2 = -2 2 = -1

L={ -1 ; 4 }

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 +5( -1 ) +4 = -1 -5 +4 = -2

g( 4 ) = - 4 2 +54 +4 = -16 +20 +4 = 8

Die Schnittpunkte sind also S1( -1 | -2 ) und S2( 4 | 8 ).