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 -3 ) ( x +5 ) 2 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 0.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 0, also ( x -3 ) ( x +5 ) 2 = 0.

( x -3 ) ( x +5 ) 2 = 0
( x +5 ) 2 · ( x -3 ) = 0

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

1. Fall:

( x +5 ) 2 = 0 | 2
x +5 = 0
x +5 = 0 | -5
x1 = -5

2. Fall:

x -3 = 0 | +3
x2 = 3

An den Stellen x1 = -5 und x2 = 3 gilt also f(x)= 0.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= 2 ( x 2 -7 ) 3 -15 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 1, also 2 ( x 2 -7 ) 3 -15 = 1.

2 ( x 2 -7 ) 3 -15 = 1 | +15
2 ( x 2 -7 ) 3 = 16 |:2
( x 2 -7 ) 3 = 8 | 3
x 2 -7 = 8 3 = 2
x 2 -7 = 2 | +7
x 2 = 9 | 2
x1 = - 9 = -3
x2 = 9 = 3

An den Stellen x1 = -3 und x2 = 3 gilt also f(x)= 1.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= x 4 -4 x 2 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:

x 4 -4 x 2 = 0
x 2 · ( x 2 -4 ) = 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 2 -4 = 0 | +4
x 2 = 4 | 2
x2 = - 4 = -2
x3 = 4 = 2

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

S1( -2 |0), S2(0|0), S3( 2 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= -2 x 4 -5 x 2 +28 und g(x)= -5 x 2 -4 .

Lösung einblenden

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

-2 x 4 -5 x 2 +28 = -5 x 2 -4 | -28
-2 x 4 -5 x 2 = -5 x 2 -32 | +5 x 2
-2 x 4 = -32 |: ( -2 )
x 4 = 16 | 4
x1 = - 16 4 = -2
x2 = 16 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 -4 = -24 S1( -2 | -24 )

g( 2 ) = -5 2 2 -4 = -24 S2( 2 | -24 )