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 +27x -7 = 0

Lösung einblenden

4 x 2 +27x -7 = 0

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

x1,2 = -27 ± 27 2 -4 · 4 · ( -7 ) 24

x1,2 = -27 ± 729 +112 8

x1,2 = -27 ± 841 8

x1 = -27 + 841 8 = -27 +29 8 = 2 8 = 0,25

x2 = -27 - 841 8 = -27 -29 8 = -56 8 = -7

L={ -7 ; 0,25 }

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

10 -7x + x 2 = 0

Lösung einblenden

x 2 -7x +10 = 0

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

x1,2 = +7 ± ( -7 ) 2 -4 · 1 · 10 21

x1,2 = +7 ± 49 -40 2

x1,2 = +7 ± 9 2

x1 = 7 + 9 2 = 7 +3 2 = 10 2 = 5

x2 = 7 - 9 2 = 7 -3 2 = 4 2 = 2

L={ 2 ; 5 }

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

- x 2 -8x -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 ) 2( -1 )

x1,2 = +8 ± 64 -28 -2

x1,2 = +8 ± 36 -2

x1 = 8 + 36 -2 = 8 +6 -2 = 14 -2 = -7

x2 = 8 - 36 -2 = 8 -6 -2 = 2 -2 = -1

L={ -7 ; -1 }

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

10 x 2 -5x -8 = ( 9x +3 ) ( x -4 ) +30x +4

Lösung einblenden
10 x 2 -5x -8 = ( 9x +3 ) ( x -4 ) +30x +4
10 x 2 -5x -8 = 9 x 2 -33x -12 +30x +4
10 x 2 -5x -8 = 9 x 2 -3x -8 | +8
10 x 2 -5x = 9 x 2 -3x | - ( 9 x 2 -3x )
10 x 2 -9 x 2 -5x +3x = 0
x 2 -2x = 0
x ( x -2 ) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x -2 = 0 | +2
x2 = 2

L={0; 2 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= 2 x 2 +8x -42 .

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 +8x -42 = 0 |:2

x 2 +4x -21 = 0

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

x1,2 = -4 ± 4 2 -4 · 1 · ( -21 ) 21

x1,2 = -4 ± 16 +84 2

x1,2 = -4 ± 100 2

x1 = -4 + 100 2 = -4 +10 2 = 6 2 = 3

x2 = -4 - 100 2 = -4 -10 2 = -14 2 = -7

L={ -7 ; 3 }

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

Die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) sind also N1( -7 |0) und N2( 3 |0).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= 5 x 2 -13
und
g(x)= 4 x 2 -2x +2 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

5 x 2 -13 = 4 x 2 -2x +2 | -4 x 2 +2x -2

x 2 +2x -15 = 0

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

x1,2 = -2 ± 2 2 -4 · 1 · ( -15 ) 21

x1,2 = -2 ± 4 +60 2

x1,2 = -2 ± 64 2

x1 = -2 + 64 2 = -2 +8 2 = 6 2 = 3

x2 = -2 - 64 2 = -2 -8 2 = -10 2 = -5

L={ -5 ; 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( -5 ) = 4 ( -5 ) 2 -2( -5 ) +2 = 425 +10 +2 = 100 +10 +2 = 112

g( 3 ) = 4 3 2 -23 +2 = 49 -6 +2 = 36 -6 +2 = 32

Die Schnittpunkte sind also S1( -5 | 112 ) und S2( 3 | 32 ).

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 -10x -8 .

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

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

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

f(x)=g(x)

-3x +2 = - x 2 -10x -8 | + x 2 +10x +8

x 2 +7x +10 = 0

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

x1,2 = -7 ± 7 2 -4 · 1 · 10 21

x1,2 = -7 ± 49 -40 2

x1,2 = -7 ± 9 2

x1 = -7 + 9 2 = -7 +3 2 = -4 2 = -2

x2 = -7 - 9 2 = -7 -3 2 = -10 2 = -5

L={ -5 ; -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( -5 ) = - ( -5 ) 2 -10( -5 ) -8 = -25 +50 -8 = 17

g( -2 ) = - ( -2 ) 2 -10( -2 ) -8 = -4 +20 -8 = 8

Die Schnittpunkte sind also S1( -5 | 17 ) und S2( -2 | 8 ).