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 +5 ) 2 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 0.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 0, also x ( x -4 ) 2 ( x +5 ) 2 = 0.

x ( x -4 ) 2 ( x +5 ) 2 = 0
x ( ( x -4 ) · ( x +5 ) ) 2 = 0
( ( x -4 ) · ( x +5 ) ) 2 x = 0

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

1. Fall:

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

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

1. Fall:

x -4 = 0 | +4
x1 = 4

2. Fall:

x +5 = 0 | -5
x2 = -5

2. Fall:

x3 = 0

An den Stellen x1 = -5 , x2 = 0 und x3 = 4 gilt also f(x)= 0.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= ( 3 -2x ) 3 +124 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -1, also ( 3 -2x ) 3 +124 = -1.

( 3 -2x ) 3 +124 = -1
( -2x +3 ) 3 +124 = -1 | -124
( -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)= -1.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= 4 x 3 -196x 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:

4 x 3 -196x = 0
4 x · ( x 2 -49 ) = 0

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

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x 2 -49 = 0 | +49
x 2 = 49 | 2
x2 = - 49 = -7
x3 = 49 = 7

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

S1( -7 |0), S2(0|0), S3( 7 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

x 3 -5 x 2 -3x = -5 x 2 + x | - ( -5 x 2 + x )
x 3 -5 x 2 +5 x 2 -3x - x = 0
x 3 -4x = 0
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 | 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 ) 2 -2 = -22 S1( -2 | -22 )

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

g( 2 ) = -5 2 2 +2 = -18 S3( 2 | -18 )