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 - x 3 +5 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 5.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 5, also x 4 - x 3 +5 = 5.

x 4 - x 3 +5 = 5 | -5
x 4 - x 3 +5 -5 = 0
x 4 - x 3 = 0
x 3 · ( x -1 ) = 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 -1 = 0 | +1
x2 = 1

An den Stellen x1 = 0 und x2 = 1 gilt also f(x)= 5.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= 2 ( -4 -2x ) 3 -126 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 2.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 2, also 2 ( -4 -2x ) 3 -126 = 2.

2 ( -4 -2x ) 3 -126 = 2
2 ( -2x -4 ) 3 -126 = 2 | +126
2 ( -2x -4 ) 3 = 128 |:2
( -2x -4 ) 3 = 64 | 3
-2x -4 = 64 3 = 4
-2x -4 = 4 | +4
-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)= -2 x 3 +16 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 3 +16 = 0 | -16
-2 x 3 = -16 |: ( -2 )
x 3 = 8 | 3
x = 8 3 = 2

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

S1( 2 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

x 5 -4 x 3 -3x -4 = -3x -4 | +4
x 5 -4 x 3 -3x = -3x | +3x
x 5 -4 x 3 -3x +3x = 0
x 5 -4 x 3 = 0
x 3 · ( x 2 -4 ) = 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 -4 = 0 | +4
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 ) = -3( -2 ) -4 = 2 S1( -2 | 2 )

g(0) = -30 -4 = -4 S2(0| -4 )

g( 2 ) = -32 -4 = -10 S3( 2 | -10 )