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 -2x -1 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -1.

Lösung einblenden

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

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

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

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x -2 = 0 | +2
x2 = 2

An den Stellen x1 = 0 und x2 = 2 gilt also f(x)= -1.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= 2 ( -3 -2x ) 3 -252 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -2.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -2, also 2 ( -3 -2x ) 3 -252 = -2.

2 ( -3 -2x ) 3 -252 = -2
2 ( -2x -3 ) 3 -252 = -2 | +252
2 ( -2x -3 ) 3 = 250 |:2
( -2x -3 ) 3 = 125 | 3
-2x -3 = 125 3 = 5
-2x -3 = 5 | +3
-2x = 8 |:(-2 )
x = -4

An der Stelle x1 = -4 gilt also f(x)= -2.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= x 4 -81 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 4 -81 = 0 | +81
x 4 = 81 | 4
x1 = - 81 4 = -3
x2 = 81 4 = 3

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

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

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= 3 x 4 -70 x 2 -4 und g(x)= 5 x 2 -4 .

Lösung einblenden

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

3 x 4 -70 x 2 -4 = 5 x 2 -4 | +4
3 x 4 -70 x 2 = 5 x 2 | -5 x 2
3 x 4 -70 x 2 -5 x 2 = 0
3 x 4 -75 x 2 = 0
3 x 2 ( x 2 -25 ) = 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 -25 = 0 | +25
x 2 = 25 | 2
x2 = - 25 = -5
x3 = 25 = 5

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( -5 ) = 5 ( -5 ) 2 -4 = 121 S1( -5 | 121 )

g(0) = 5 0 2 -4 = -4 S2(0| -4 )

g( 5 ) = 5 5 2 -4 = 121 S3( 5 | 121 )