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 ( x -4 ) 2 ( x -4 ) 2 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 0.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 0, also x ( x -4 ) 2 ( x -4 ) 2 = 0.

x ( x -4 ) 2 ( x -4 ) 2 = 0
x ( x -4 ) 4 = 0

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

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

( x -4 ) 4 = 0 | 4
x -4 = 0
x -4 = 0 | +4
x2 = 4

An den Stellen x1 = 0 und x2 = 4 gilt also f(x)= 0.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= - ( x -1 ) 4 -77 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 4.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 4, also - ( x -1 ) 4 -77 = 4.

- ( x -1 ) 4 -77 = 4 | +77
- ( x -1 ) 4 = 81 |: ( -1 )
( x -1 ) 4 = -81 | 4

Diese Gleichung hat keine (reele) Lösung!

Es gibt also keine Stelle x für die f(x)= 4 gilt.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= ( x -5 ) 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 -5 ) 4 -81 = 0 | +81
( x -5 ) 4 = 81 | 4

1. Fall

x -5 = - 81 4 = -3
x -5 = -3 | +5
x1 = 2

2. Fall

x -5 = 81 4 = 3
x -5 = 3 | +5
x2 = 8

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

S1( 2 |0), S2( 8 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= 3 x 3 +5 x 2 +8x und g(x)= 5 x 3 +5 x 2 .

Lösung einblenden

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

3 x 3 +5 x 2 +8x = 5 x 3 +5 x 2 | - ( 5 x 3 +5 x 2 )
3 x 3 -5 x 3 +5 x 2 -5 x 2 +8x = 0
-2 x 3 +8x = 0
2 x · ( - x 2 +4 ) = 0

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

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

- x 2 +4 = 0 | -4
- x 2 = -4 |: ( -1 )
x 2 = 4 | 2
x2 = - 4 = -2
x3 = 4 = 2

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( -2 ) = 5 ( -2 ) 3 +5 ( -2 ) 2 = -20 S1( -2 | -20 )

g(0) = 5 0 3 +5 0 2 = 0 S2(0|0)

g( 2 ) = 5 2 3 +5 2 2 = 60 S3( 2 | 60 )