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 4 +2 x 3 -2 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -2.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -2, also x 4 +2 x 3 -2 = -2.

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

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

1. Fall:

x 3 = 0 | 3
x1 = 0

2. Fall:

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

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

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= 2 ( 8 +3x ) 3 -251 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -1, also 2 ( 8 +3x ) 3 -251 = -1.

2 ( 8 +3x ) 3 -251 = -1
2 ( 3x +8 ) 3 -251 = -1 | +251
2 ( 3x +8 ) 3 = 250 |:2
( 3x +8 ) 3 = 125 | 3
3x +8 = 125 3 = 5
3x +8 = 5 | -8
3x = -3 |:3
x = -1

An der Stelle x1 = -1 gilt also f(x)= -1.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= -2 ( x 2 -22 ) 3 +54 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:

-2 ( x 2 -22 ) 3 +54 = 0 | -54
-2 ( x 2 -22 ) 3 = -54 |: ( -2 )
( x 2 -22 ) 3 = 27 | 3
x 2 -22 = 27 3 = 3
x 2 -22 = 3 | +22
x 2 = 25 | 2
x1 = - 25 = -5
x2 = 25 = 5

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

S1( -5 |0), S2( 5 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= x 5 +11 x 2 -1 und g(x)= 3 x 2 -1 .

Lösung einblenden

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

x 5 +11 x 2 -1 = 3 x 2 -1 | +1
x 5 +11 x 2 = 3 x 2 | -3 x 2
x 5 +11 x 2 -3 x 2 = 0
x 5 +8 x 2 = 0
x 2 ( x 3 +8 ) = 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 3 +8 = 0 | -8
x 3 = -8 | 3
x2 = - 8 3 = -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 ) = 3 ( -2 ) 2 -1 = 11 S1( -2 | 11 )

g(0) = 3 0 2 -1 = -1 S2(0| -1 )