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.

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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 oben 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 +4x .
Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

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

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.

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

Also muss der Funktionsterm a · x · ( x -3 ) 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(1|-1).
Es gilt dann ja: f(1)=-1,
also f(1)= a · 1 · ( 1 -3 ) = -2a =-1.

Hieraus ergibt sich a= 1 2 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= 1 2 x ( x -3 ) .

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.

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Zuerst lesen wir die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(2|0) und N2(4|0).

Also muss der Funktionsterm a · ( x -2 ) · ( x -4 ) 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(1|-1).
Es gilt dann ja: f(1)=-1,
also f(1)= a · ( 1 -2 ) · ( 1 -4 ) = 3a =-1.

Hieraus ergibt sich a= - 1 3 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= - 1 3 ( x -2 ) ( x -4 ) .

Jetzt muss der faktorisierte Term eben noch ausmultipliziert werden:

f(x)= - 1 3 ( x -2 ) ( x -4 )

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

= - 1 3 ( x · x -4x -2x +8 )

= - 1 3 ( x 2 -6x +8 )

= - 1 3 x 2 +2x - 8 3

Der gesuchte Funktionsterm in der Form f(x) = ax² + bx + c ist somit f(x)= - 1 3 x 2 +2x - 8 3

Linearfakt. aus Term (a≠1)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= -3 x 2 -18x -24 .
Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

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

-3 x 2 -18x -24 = 0 |:3

- x 2 -6x -8 = 0

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

x1,2 = +6 ± ( -6 ) 2 -4 · ( -1 ) · ( -8 ) 2( -1 )

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

Für jedes a hat also der Funktionterm a · ( x +4 ) · ( x +2 ) genau die gleichen Nullstellen wie f(x)= -3 x 2 -18x -24 .

Wenn wir nun ausmultiplizieren, erkennenn wir, dass a genau der Koeffizient vor den x² bei unserer Originalfunktion sein muss:

f(x)= a · ( x +4 ) · ( x +2 )

= a · ( x · x + x · 2 + 4 · x + 4 · 2 )

= a · ( x · x +2x +4x +8 )

= a · ( x 2 +6x +8 )

Für a = -3 ergibt sich also tatsächlich:

-3( x 2 +6x +8 ) = -3 x 2 -18x -24 = f(x)

Der gesuchte Funktionsterm in faktorisierter Darstellung ist also: f(x)= -3 ( x +4 ) ( x +2 )