Aufgabenbeispiele von Linearfaktordarstellung

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Linearfaktordarst. am Graph (|a|=1)

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
Gezeichnet ist eine Normalparabel. Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

Lösung einblenden

Wir lesen einfach die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(-4|0) und N2(0|0).

Also muss der Funktionsterm a · ( x +4 ) · x sein.

Weil es sich ja aber um eine Normalparabel handelt, kann dieses a nur 1 oder -1 sein.

Die Parabel ist nach oben geöffnet, also muss a=1 sein.

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= ( x +4 ) x .

Linearfaktordarst. aus Term (|a|=1)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= x 2 -4 .
Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

Lösung einblenden

Für die faktorisierte Darstellung brauchen wir die Nullstellen. Also berechnen wir diese als erstes.

x 2 -4 = 0 | +4
x 2 = 4 | 2
x1 = - 4 = -2
x2 = 4 = 2

Der Funktionterm ( x +2 ) ( x -2 ) hat nun also genau die gleichen Nullstellen wie f(x)= x 2 -4 und beide Terme haben a=1 als Koeffizient vor dem x² (Normalparabeln).

Also ist f(x)= ( x +2 ) ( x -2 ) bereits der gesuchte Term.

Linearfaktordarst. am Graph (a≠1)

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
Gezeichnet ist eine Parabel, die nicht unbedingt eine Normalparabel sein muss. Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

Lösung einblenden

Zuerst lesen wir die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(2|0) und N2(5|0).

Also muss der Funktionsterm a · ( x -2 ) · ( x -5 ) sein.

Um dieses a zu bestimmen, suchen wir uns am besten einen Punkt auf dem Graph aus, bei dem sowohl der x-Wert als auch der y-Wert ganzzahlig sind (also ein Punkt auf dem Graph, der genau durch ein 'Kästchenkreuz' geht), in diesem Fall z.B. P(1|1).
Es gilt dann ja: f(1)=1,
also f(1)= a · ( 1 -2 ) · ( 1 -5 ) = 4a =1.

Hieraus ergibt sich a= 1 4 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= 1 4 ( x -2 ) ( x -5 ) .

Linearfakt. am Graph (a≠1) + Ausmultipl.

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
Gezeichnet ist das Schaubild einer Parabel, die nicht unbedingt eine Normalparabel sein muss. Bestimme einen Funktionsterm in der Form f(x) = ax² + bx + c an.

Lösung einblenden

Zuerst lesen wir die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(0|0) und N2(5|0).

Also muss der Funktionsterm a · x · ( x -5 ) sein.

Um dieses a zu bestimmen, suchen wir uns am besten einen Punkt auf dem Graph aus, bei dem sowohl der x-Wert als auch der y-Wert ganzzahlig sind (also ein Punkt auf dem Graph, der genau durch ein 'Kästchenkreuz' geht), in diesem Fall z.B. P(-1|2).
Es gilt dann ja: f(-1)=2,
also f(-1)= a · ( -1 · ( -1 -5 ) ) = 6a =2.

Hieraus ergibt sich a= 1 3 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= 1 3 x ( x -5 ) .

Jetzt muss der faktorisierte Term eben noch ausmultipliziert werden:

f(x)= 1 3 x ( x -5 )

= 1 3 ( x · x + x · ( -5 ))

= 1 3 ( x · x -5x )

= 1 3 ( x 2 -5x )

= 1 3 x 2 - 5 3 x

Der gesuchte Funktionsterm in der Form f(x) = ax² + bx + c ist somit f(x)= 1 3 x 2 - 5 3 x

Linearfakt. aus Term (a≠1)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= -2 x 2 -10x -8 .
Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

Lösung einblenden

Für die faktorisierte Darstellung brauchen wir die Nullstellen. Also berechnen wir diese als erstes.

-2 x 2 -10x -8 = 0 |:2

- x 2 -5x -4 = 0

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

x1,2 = +5 ± ( -5 ) 2 -4 · ( -1 ) · ( -4 ) 2( -1 )

x1,2 = +5 ± 25 -16 -2

x1,2 = +5 ± 9 -2

x1 = 5 + 9 -2 = 5 +3 -2 = 8 -2 = -4

x2 = 5 - 9 -2 = 5 -3 -2 = 2 -2 = -1

Für jedes a hat also der Funktionterm a · ( x +4 ) · ( x +1 ) genau die gleichen Nullstellen wie f(x)= -2 x 2 -10x -8 .

Wenn wir nun ausmultiplizieren, erkennenn wir, dass a genau der Koeffizient vor den x² bei unserer Originalfunktion sein muss:

f(x)= a · ( x +4 ) · ( x +1 )

= a · ( x · x + x · 1 + 4 · x + 4 · 1 )

= a · ( x · x + x +4x +4 )

= a · ( x 2 +5x +4 )

Für a = -2 ergibt sich also tatsächlich:

-2( x 2 +5x +4 ) = -2 x 2 -10x -8 = f(x)

Der gesuchte Funktionsterm in faktorisierter Darstellung ist also: f(x)= -2 ( x +4 ) ( x +1 )