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 -11 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -5.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -5, also x 2 +5x -11 = -5.

x 2 +5x -11 = -5 | +5

x 2 +5x -6 = 0

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

x1,2 = -5 ± 5 2 -4 · 1 · ( -6 ) 21

x1,2 = -5 ± 25 +24 2

x1,2 = -5 ± 49 2

x1 = -5 + 49 2 = -5 +7 2 = 2 2 = 1

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

An den Stellen x1 = -6 und x2 = 1 gilt also f(x)= -5.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

- ( x -2 ) 3 +5 = -3 | -5
- ( x -2 ) 3 = -8 |: ( -1 )
( x -2 ) 3 = 8 | 3
x -2 = 8 3 = 2
x -2 = 2 | +2
x = 4

An der Stelle x1 = 4 gilt also f(x)= -3.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= x 3 + x 2 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 3 + x 2 = 0
x 2 ( x +1 ) = 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 +1 = 0 | -1
x2 = -1

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

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

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= x 4 +4 x 2 - x -1 und g(x)= 4 x 2 -1 .

Lösung einblenden

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

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

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

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x 3 -1 = 0 | +1
x 3 = 1 | 3
x2 = 1 3 = 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(0) = 4 0 2 -1 = -1 S1(0| -1 )

g( 1 ) = 4 1 2 -1 = 3 S2( 1 | 3 )