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 +19x +24 = 0

Lösung einblenden

2 x 2 +19x +24 = 0

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

x1,2 = -19 ± 19 2 -4 · 2 · 24 22

x1,2 = -19 ± 361 -192 4

x1,2 = -19 ± 169 4

x1 = -19 + 169 4 = -19 +13 4 = -6 4 = -1,5

x2 = -19 - 169 4 = -19 -13 4 = -32 4 = -8

L={ -8 ; -1,5 }

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

8x + x 2 +7 = 0

Lösung einblenden

x 2 +8x +7 = 0

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

x1,2 = -8 ± 8 2 -4 · 1 · 7 21

x1,2 = -8 ± 64 -28 2

x1,2 = -8 ± 36 2

x1 = -8 + 36 2 = -8 +6 2 = -2 2 = -1

x2 = -8 - 36 2 = -8 -6 2 = -14 2 = -7

L={ -7 ; -1 }

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 -4x +5 = 0

Lösung einblenden

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 ± ( -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:

-8 x 2 +2x -2 = ( -9x -5 ) ( x +3 ) +25x -7

Lösung einblenden
-8 x 2 +2x -2 = ( -9x -5 ) ( x +3 ) +25x -7
-8 x 2 +2x -2 = -9 x 2 -32x -15 +25x -7
-8 x 2 +2x -2 = -9 x 2 -7x -22 | +9 x 2 +7x +22

x 2 +9x +20 = 0

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

x1,2 = -9 ± 9 2 -4 · 1 · 20 21

x1,2 = -9 ± 81 -80 2

x1,2 = -9 ± 1 2

x1 = -9 + 1 2 = -9 +1 2 = -8 2 = -4

x2 = -9 - 1 2 = -9 -1 2 = -10 2 = -5

L={ -5 ; -4 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= -3 x 2 +42x -147 .

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 +42x -147 = 0 |:3

- x 2 +14x -49 = 0

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

x1,2 = -14 ± 14 2 -4 · ( -1 ) · ( -49 ) 2( -1 )

x1,2 = -14 ± 196 -196 -2

x1,2 = -14 ± 0 -2

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

x = -14 -2 = 7

L={ 7 }

7 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( 7 |0).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= 6 x 2 +3x +10
und
g(x)= 5 x 2 -3x +2 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

6 x 2 +3x +10 = 5 x 2 -3x +2 | -5 x 2 +3x -2

x 2 +6x +8 = 0

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

x1,2 = -6 ± 6 2 -4 · 1 · 8 21

x1,2 = -6 ± 36 -32 2

x1,2 = -6 ± 4 2

x1 = -6 + 4 2 = -6 +2 2 = -4 2 = -2

x2 = -6 - 4 2 = -6 -2 2 = -8 2 = -4

L={ -4 ; -2 }

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 ) = 5 ( -4 ) 2 -3( -4 ) +2 = 516 +12 +2 = 80 +12 +2 = 94

g( -2 ) = 5 ( -2 ) 2 -3( -2 ) +2 = 54 +6 +2 = 20 +6 +2 = 28

Die Schnittpunkte sind also S1( -4 | 94 ) und S2( -2 | 28 ).

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 + 3 4 x +2 .

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 4 Einheit(en) nach rechts geht, so muss man 1 nach oben gehen. Die Steigung ist also m= - 1 4 .

Der Term der abgebildeten Geraden ist also y= - 1 4 x oder f(x)= - 1 4 x .

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

f(x)=g(x)

- 1 4 x = - x 2 + 3 4 x +2 |⋅ 4
-x = 4( - x 2 + 3 4 x +2 )
-x = -4 x 2 +3x +8 | +4 x 2 -3x -8
4 x 2 -4x -8 = 0 |:4

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 = 4 2 = 2

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

L={ -1 ; 2 }

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

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

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