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 -3x -21 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -3.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -3, also x 2 -3x -21 = -3.

x 2 -3x -21 = -3 | +3

x 2 -3x -18 = 0

Lösen mit der a-b-c-Formel (Mitternachtsformel):

eingesetzt in x1,2 = - b ± b 2 -4a · c 2a ergibt:

x1,2 = +3 ± ( -3 ) 2 -4 · 1 · ( -18 ) 21

x1,2 = +3 ± 9 +72 2

x1,2 = +3 ± 81 2

x1 = 3 + 81 2 = 3 +9 2 = 12 2 = 6

x2 = 3 - 81 2 = 3 -9 2 = -6 2 = -3

Lösen mit der p-q-Formel (x² + px + q = 0):

vor dem Einsetzen in x1,2 = - p 2 ± ( p 2 ) 2 - q
berechnen wir zuerst die Diskriminante D = ( p 2 ) 2 - q :

D = ( - 3 2 ) 2 - ( -18 ) = 9 4 + 18 = 9 4 + 72 4 = 81 4

x1,2 = 3 2 ± 81 4

x1 = 3 2 - 9 2 = - 6 2 = -3

x2 = 3 2 + 9 2 = 12 2 = 6

An den Stellen x1 = -3 und x2 = 6 gilt also f(x)= -3.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= ( x -2 ) 3 +13 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 5.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 5, also ( x -2 ) 3 +13 = 5.

( x -2 ) 3 +13 = 5 | -13
( x -2 ) 3 = -8 | 3
x -2 = - 8 3 = -2
x -2 = -2 | +2
x = 0

An der Stelle x1 = 0 gilt also f(x)= 5.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= -2 x 3 -128 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 -128 = 0 | +128
-2 x 3 = 128 |: ( -2 )
x 3 = -64 | 3
x = - 64 3 = -4

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

S1( -4 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= x 4 - x 2 +4x -81 und g(x)= - x 2 +4x .

Lösung einblenden

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

x 4 - x 2 +4x -81 = - x 2 +4x | +81 + x 2 -4x
x 4 = 81 | 4
x1 = - 81 4 = -3
x2 = 81 4 = 3

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( -3 ) = - ( -3 ) 2 +4( -3 ) = -21 S1( -3 | -21 )

g( 3 ) = - 3 2 +43 = 3 S2( 3 | 3 )