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 2 +5x -17 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -3.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -3, also x 2 +5x -17 = -3.

x 2 +5x -17 = -3 | +3

x 2 +5x -14 = 0

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

x1,2 = -5 ± 5 2 -4 · 1 · ( -14 ) 21

x1,2 = -5 ± 25 +56 2

x1,2 = -5 ± 81 2

x1 = -5 + 81 2 = -5 +9 2 = 4 2 = 2

x2 = -5 - 81 2 = -5 -9 2 = -14 2 = -7

An den Stellen x1 = -7 und x2 = 2 gilt also f(x)= -3.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= - ( x 2 -6 ) 3 +31 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 4.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 4, also - ( x 2 -6 ) 3 +31 = 4.

- ( x 2 -6 ) 3 +31 = 4 | -31
- ( x 2 -6 ) 3 = -27 |: ( -1 )
( x 2 -6 ) 3 = 27 | 3
x 2 -6 = 27 3 = 3
x 2 -6 = 3 | +6
x 2 = 9 | 2
x1 = - 9 = -3
x2 = 9 = 3

An den Stellen x1 = -3 und x2 = 3 gilt also f(x)= 4.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= 2 x 3 -10 x 2 -12x 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:

2 x 3 -10 x 2 -12x = 0
2 x ( x 2 -5x -6 ) = 0

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

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x 2 -5x -6 = 0

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

x2,3 = +5 ± ( -5 ) 2 -4 · 1 · ( -6 ) 21

x2,3 = +5 ± 25 +24 2

x2,3 = +5 ± 49 2

x2 = 5 + 49 2 = 5 +7 2 = 12 2 = 6

x3 = 5 - 49 2 = 5 -7 2 = -2 2 = -1

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

S1( -1 |0), S2(0|0), S3( 6 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= x 3 -5 x 2 -3x und g(x)= -3 x 2 -3x .

Lösung einblenden

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

x 3 -5 x 2 -3x = -3 x 2 -3x | - ( -3 x 2 -3x )
x 3 -5 x 2 +3 x 2 -3x +3x = 0
x 3 -2 x 2 = 0
x 2 ( x -2 ) = 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 = 0 | +2
x2 = 2

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(0) = -3 0 2 -30 = 0 S1(0|0)

g( 2 ) = -3 2 2 -32 = -18 S2( 2 | -18 )