Aufgabenbeispiele von nach x auflösen

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x-Werte berechnen (f(x) gegeben)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= x 4 -4 x 2 +4 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 4.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 4, also x 4 -4 x 2 +4 = 4.

x 4 -4 x 2 +4 = 4 | -4
x 4 -4 x 2 +4 -4 = 0
x 4 -4 x 2 = 0
x 2 ( x 2 -4 ) = 0

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

1. Fall:

x 2 = 0 | 2
x1 = 0

2. Fall:

x 2 -4 = 0 | +4
x 2 = 4 | 2
x2 = - 4 = -2
x3 = 4 = 2

An den Stellen x1 = -2 , x2 = 0 und x3 = 2 gilt also f(x)= 4.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= - ( x +4 ) 4 +19 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 3.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 3, also - ( x +4 ) 4 +19 = 3.

- ( x +4 ) 4 +19 = 3 | -19
- ( x +4 ) 4 = -16 |: ( -1 )
( x +4 ) 4 = 16 | 4

1. Fall

x +4 = - 16 4 = -2
x +4 = -2 | -4
x1 = -6

2. Fall

x +4 = 16 4 = 2
x +4 = 2 | -4
x2 = -2

An den Stellen x1 = -6 und x2 = -2 gilt also f(x)= 3.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= - ( x -1 ) 3 -125 mit der x-Achse.

Lösung einblenden

An den Schnittpunkten mit der x-Achse müssen die Funktionswerte null sein, also müssen wir den Funktionsterm =0 setzen:

- ( x -1 ) 3 -125 = 0 | +125
- ( x -1 ) 3 = 125 |: ( -1 )
( x -1 ) 3 = -125 | 3
x -1 = - 125 3 = -5
x -1 = -5 | +1
x = -4

Da die y-Werte als Funktionswerte =0 sein müssen, ergeben sich als Schnittpunkte mit der x-Achse:

S1( -4 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= x 2 +3x -4 und g(x)= 2x -4 .

Lösung einblenden

An den Schnittstellen müssen die Funktionswerte der beiden Graphen gleich sein, also müssen wir die beiden Funktionsterme gleichsetzen:

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

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

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x +1 = 0 | -1
x2 = -1

Um noch die y-Werte der Schnittpunkte zu erhalten, muss man die Lösungen entweder in f oder in g einsetzen (weil es Schnittpunkte sind, müssen ja bei diesem x-Wert beide y-Werte (also Funktionswerte) gleich sein).

g( -1 ) = 2( -1 ) -4 = -6 S1( -1 | -6 )

g(0) = 20 -4 = -4 S2(0| -4 )