Aufgabenbeispiele von Linearfaktordarstellung

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Linearfaktordarst. am Graph (a=1)

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
Gezeichnet ist eine Normalparabel. Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

Lösung einblenden

Wir lesen einfach die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(-3|0) und N2(1|0).

Also muss der Funktionsterm a · ( x +3 ) · ( x -1 ) sein.

Weil es sich ja aber um eine Normalparabel handelt, kann dieses a nur 1 oder -1 sein.

Die Parabel ist nach unten geöffnet, also muss a=-1 sein.

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= - ( x +3 ) ( x -1 ) .

Linearfaktordarst. aus Term (a=1)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= x 2 +5x +4 .
Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

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Für die faktorisierte Darstellung brauchen wir die Nullstellen. Also berechnen wir diese als erstes.

x 2 +5x +4 = 0

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

x1,2 = -5 ± 5 2 -4 · 1 · 4 2⋅1

x1,2 = -5 ± 25 -16 2

x1,2 = -5 ± 9 2

x1 = -5 + 9 2 = -5 +3 2 = -2 2 = -1

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

Der Funktionterm ( x +4 ) ( x +1 ) hat nun also genau die gleichen Nullstellen wie f(x)= x 2 +5x +4 und beide Terme haben a=1 als Koeffizient vor dem x² (Normalparabeln).

Also ist f(x)= ( x +4 ) ( x +1 ) bereits der gesuchte Term.

Linearfaktordarst. am Graph (a≠1)

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
Gezeichnet ist eine Parabel, die nicht unbedingt eine Normalparabel sein muss. Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

Lösung einblenden

Zuerst lesen wir die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(2|0) und N2(5|0).

Also muss der Funktionsterm a · ( x -2 ) · ( x -5 ) sein.

Um dieses a zu bestimmen, suchen wir uns am besten einen Punkt auf dem Graph aus, bei dem sowohl der x-Wert als auch der y-Wert ganzzahlig sind (also ein Punkt auf dem Graph, der genau durch ein 'Kästchenkreuz' geht), in diesem Fall z.B. P(3|-1).
Es gilt dann ja: f(3)=-1,
also f(3)= a · ( 3 -2 ) · ( 3 -5 ) = -2a =-1.

Hieraus ergibt sich a= 1 2 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= 1 2 ( x -2 ) ( x -5 ) .

Linearfakt. am Graph (a≠1) + Ausmultipl.

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
Gezeichnet ist das Schaubild einer Parabel, die nicht unbedingt eine Normalparabel sein muss. Bestimme einen Funktionsterm in der Form f(x) = ax² + bx + c an.

Lösung einblenden

Zuerst lesen wir die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(-1|0) und N2(2|0).

Also muss der Funktionsterm a · ( x +1 ) · ( x -2 ) sein.

Um dieses a zu bestimmen, suchen wir uns am besten einen Punkt auf dem Graph aus, bei dem sowohl der x-Wert als auch der y-Wert ganzzahlig sind (also ein Punkt auf dem Graph, der genau durch ein 'Kästchenkreuz' geht), in diesem Fall z.B. P(0|-1).
Es gilt dann ja: f(0)=-1,
also f(0)= a · ( 0 +1 ) · ( 0 -2 ) = -2a =-1.

Hieraus ergibt sich a= 1 2 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= 1 2 ( x +1 ) ( x -2 ) .

Jetzt muss der faktorisierte Term eben noch ausmultipliziert werden:

f(x)= 1 2 ( x +1 ) ( x -2 )

= 1 2 ( x · x + x · ( -2 ) + 1 · x + 1 · ( -2 ))

= 1 2 ( x · x -2x + x -2 )

= 1 2 ( x 2 - x -2 )

= 1 2 x 2 - 1 2 x -1

Der gesuchte Funktionsterm in der Form f(x) = ax² + bx + c ist somit f(x)= 1 2 x 2 - 1 2 x -1

Linearfakt. aus Term (a≠1)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= 4 x 2 +12x .
Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

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Wir können einfach x ausklammern und erhalten so f(x)= 4 ( x +3 ) x .