Aufgabenbeispiele von Mitternachtsformel

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Mitternachtsformel (alles links)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x 2 +28x +50 = 0

Lösung einblenden
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 (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x 2 +31x = 45

Lösung einblenden
4 x 2 +31x = 45 | -45

4 x 2 +31x -45 = 0

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

x1,2 = -31 ± 31 2 -4 · 4 · ( -45 ) 24

x1,2 = -31 ± 961 +720 8

x1,2 = -31 ± 1681 8

x1 = -31 + 1681 8 = -31 +41 8 = 10 8 = 1,25

x2 = -31 - 1681 8 = -31 -41 8 = -72 8 = -9

L={ -9 ; 1,25 }

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 -6x +8 = 0

Lösung einblenden

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 = 8 2 = 4

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

L={ 2 ; 4 }

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

3 x 2 -9x +5 = ( 2x +7 ) ( x +8 ) -32x -26

Lösung einblenden
3 x 2 -9x +5 = ( 2x +7 ) ( x +8 ) -32x -26
3 x 2 -9x +5 = 2 x 2 +23x +56 -32x -26
3 x 2 -9x +5 = 2 x 2 -9x +30 | -5
3 x 2 -9x = 2 x 2 -9x +25 | -2 x 2 +9x
x 2 = 25 | 2
x1 = - 25 = -5
x2 = 25 = 5

L={ -5 ; 5 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= -2 x 2 -32x -130 .

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 -32x -130 = 0 |:2

- x 2 -16x -65 = 0

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

x1,2 = +16 ± ( -16 ) 2 -4 · ( -1 ) · ( -65 ) 2( -1 )

x1,2 = +16 ± 256 -260 -2

x1,2 = +16 ± ( -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)= 6 x 2 +5x +22
und
g(x)= 5 x 2 -5x -4 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

6 x 2 +5x +22 = 5 x 2 -5x -4 | -5 x 2 +5x +4

x 2 +10x +26 = 0

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

x1,2 = -10 ± 10 2 -4 · 1 · 26 21

x1,2 = -10 ± 100 -104 2

x1,2 = -10 ± ( -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 + 13 3 x -6 .

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 1 nach oben gehen. Die Steigung ist also m= 1 3 .

Der Term der abgebildeten Geraden ist also y= 1 3 x -2 oder f(x)= 1 3 x -2 .

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

f(x)=g(x)

1 3 x -2 = - x 2 + 13 3 x -6 |⋅ 3
3( 1 3 x -2 ) = 3( - x 2 + 13 3 x -6 )
x -6 = -3 x 2 +13x -18 | +3 x 2 -13x +18
3 x 2 -12x +12 = 0 |:3

x 2 -4x +4 = 0

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

x1,2 = +4 ± ( -4 ) 2 -4 · 1 · 4 21

x1,2 = +4 ± 16 -16 2

x1,2 = +4 ± 0 2

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

x = 4 2 = 2

L={ 2 }

2 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( 2 ) = - 2 2 + 13 3 2 -6 = -4 + 26 3 -6 = - 4 3

Der einzige Schnittpunkt ist also S( 2 | - 4 3 ).