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 +6x -6 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 1, also x 2 +6x -6 = 1.

x 2 +6x -6 = 1 | -1

x 2 +6x -7 = 0

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

x1,2 = -6 ± 6 2 -4 · 1 · ( -7 ) 21

x1,2 = -6 ± 36 +28 2

x1,2 = -6 ± 64 2

x1 = -6 + 64 2 = -6 +8 2 = 2 2 = 1

x2 = -6 - 64 2 = -6 -8 2 = -14 2 = -7

An den Stellen x1 = -7 und x2 = 1 gilt also f(x)= 1.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= 2 x 3 +53 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -1, also 2 x 3 +53 = -1.

2 x 3 +53 = -1 | -53
2 x 3 = -54 |:2
x 3 = -27 | 3
x = - 27 3 = -3

An der Stelle x1 = -3 gilt also f(x)= -1.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= 2 ( -4 +3x ) 3 -250 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 ( -4 +3x ) 3 -250 = 0
2 ( 3x -4 ) 3 -250 = 0 | +250
2 ( 3x -4 ) 3 = 250 |:2
( 3x -4 ) 3 = 125 | 3
3x -4 = 125 3 = 5
3x -4 = 5 | +4
3x = 9 |:3
x = 3

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

S1( 3 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= x 4 -3 x 3 -20 x 2 +5 und g(x)= -2 x 2 +5 .

Lösung einblenden

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

x 4 -3 x 3 -20 x 2 +5 = -2 x 2 +5 | -5
x 4 -3 x 3 -20 x 2 = -2 x 2 | +2 x 2
x 4 -3 x 3 -20 x 2 +2 x 2 = 0
x 4 -3 x 3 -18 x 2 = 0
x 2 ( x 2 -3x -18 ) = 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 -3x -18 = 0

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

x2,3 = +3 ± ( -3 ) 2 -4 · 1 · ( -18 ) 21

x2,3 = +3 ± 9 +72 2

x2,3 = +3 ± 81 2

x2 = 3 + 81 2 = 3 +9 2 = 12 2 = 6

x3 = 3 - 81 2 = 3 -9 2 = -6 2 = -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 ) = -2 ( -3 ) 2 +5 = -13 S1( -3 | -13 )

g(0) = -2 0 2 +5 = 5 S2(0| 5 )

g( 6 ) = -2 6 2 +5 = -67 S3( 6 | -67 )