Aufgabenbeispiele von Gleichungen

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Lösungsanzahl in Abh. von Parameter

Beispiel:

Für welche Werte von t hat die Funktion ft mit ft(x)= ( x 2 +4x -5 t ) · e - 1 3 t x genau 1 Nullstelle?

Lösung einblenden

Nach dem Satz vom Nullprodukt wird ( x 2 +4x -5 t ) · e - 1 3 t x genau dann = 0, wenn x 2 +4x -5 t = 0 oder e - 1 3 t x = 0 gilt:

Da ja aber e - 1 3 t x für alle t und alle x immer größer als 0 ist, genügt es die Nullstellen von x 2 +4x -5 t zu untersuchen:

x 2 +4x -5 t =0 ist eine quadratische Gleichung, bei der wir am einfachsten die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel) anwenden:

x1,2 = -4 ± 4 2 -4 · 1 · ( -5 t ) 21 = -4 ± 16 +20 t 2

Wie viele Nullstellen jetzt hier wirklich rauskommen, hängt vom Radikand, also vom Term unter der Wurzel ab:

  • Ist 16 +20 t > 0, so kann man die Wurzel bilden und es gibt (wegen dem ±) zwei Lösungen
  • Ist 16 +20 t = 0, so ist auch die Wurzel =0 und es gibt nur eine Lösung
  • Ist 16 +20 t <0, so existiert die Wurzel nicht und es gibt gar keine Lösung

Wir untersuchen also erstmal, wann der Radikand 16 +20 t = 0 wird.

16 +20t = 0
20t +16 = 0 | -16
20t = -16 |:20
t = - 4 5 = -0.8

Für t = - 4 5 ist also die Wurzel =0 und es gibt nur eine Lösung.