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 +4x -3 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 2.

Lösung einblenden

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

x 2 +4x -3 = 2 | -2

x 2 +4x -5 = 0

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

x1,2 = -4 ± 4 2 -4 · 1 · ( -5 ) 21

x1,2 = -4 ± 16 +20 2

x1,2 = -4 ± 36 2

x1 = -4 + 36 2 = -4 +6 2 = 2 2 = 1

x2 = -4 - 36 2 = -4 -6 2 = -10 2 = -5

An den Stellen x1 = -5 und x2 = 1 gilt also f(x)= 2.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= - ( 5 -2x ) 3 +128 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 3.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 3, also - ( 5 -2x ) 3 +128 = 3.

- ( 5 -2x ) 3 +128 = 3
- ( -2x +5 ) 3 +128 = 3 | -128
- ( -2x +5 ) 3 = -125 |: ( -1 )
( -2x +5 ) 3 = 125 | 3
-2x +5 = 125 3 = 5
-2x +5 = 5 | -5
-2x = 0 |:(-2 )
x = 0

An der Stelle x1 = 0 gilt also f(x)= 3.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= -2 x 2 +2x +24 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 2 +2x +24 = 0 |:2

- x 2 + x +12 = 0

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

x1,2 = -1 ± 1 2 -4 · ( -1 ) · 12 2( -1 )

x1,2 = -1 ± 1 +48 -2

x1,2 = -1 ± 49 -2

x1 = -1 + 49 -2 = -1 +7 -2 = 6 -2 = -3

x2 = -1 - 49 -2 = -1 -7 -2 = -8 -2 = 4

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

S1( -3 |0), S2( 4 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= - x 3 - x 2 -54 und g(x)= -3 x 3 - x 2 .

Lösung einblenden

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

- x 3 - x 2 -54 = -3 x 3 - x 2 | +54 +3 x 3 + x 2
2 x 3 = 54 |:2
x 3 = 27 | 3
x = 27 3 = 3

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( 3 ) = -3 3 3 - 3 2 = -90 S1( 3 | -90 )