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 -7x +7 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 1, also x 2 -7x +7 = 1.

x 2 -7x +7 = 1 | -1

x 2 -7x +6 = 0

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

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

x1,2 = +7 ± ( -7 ) 2 -4 · 1 · 6 21

x1,2 = +7 ± 49 -24 2

x1,2 = +7 ± 25 2

x1 = 7 + 25 2 = 7 +5 2 = 12 2 = 6

x2 = 7 - 25 2 = 7 -5 2 = 2 2 = 1

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 = ( - 7 2 ) 2 - 6 = 49 4 - 6 = 49 4 - 24 4 = 25 4

x1,2 = 7 2 ± 25 4

x1 = 7 2 - 5 2 = 2 2 = 1

x2 = 7 2 + 5 2 = 12 2 = 6

An den Stellen x1 = 1 und x2 = 6 gilt also f(x)= 1.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= 2 x 3 +253 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 3.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 3, also 2 x 3 +253 = 3.

2 x 3 +253 = 3 | -253
2 x 3 = -250 |:2
x 3 = -125 | 3
x = - 125 3 = -5

An der Stelle x1 = -5 gilt also f(x)= 3.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= 2 ( x +3 ) 4 -162 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 ) 4 -162 = 0 | +162
2 ( x +3 ) 4 = 162 |:2
( x +3 ) 4 = 81 | 4

1. Fall

x +3 = - 81 4 = -3
x +3 = -3 | -3
x1 = -6

2. Fall

x +3 = 81 4 = 3
x +3 = 3 | -3
x2 = 0

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

S1( -6 |0), S2(0|0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= 2 x 3 +4x +19 und g(x)= 4x +3 .

Lösung einblenden

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

2 x 3 +4x +19 = 4x +3 | -19
2 x 3 +4x = 4x -16 | -4x
2 x 3 = -16 |:2
x 3 = -8 | 3
x = - 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 ) = 4( -2 ) +3 = -5 S1( -2 | -5 )