Aufgabenbeispiele von quadratische Gleichungen

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quadr. Linearterm als Graph

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= ( x -4 ) 2 -6
und
g(x)= 3 .

Lösung einblenden

Um die Schnittpunkte zu berechnen muss man einfach die beiden Funktionen gleichsetzen, also

f(x)=g(x)

( x -4 ) 2 -6 = 3 | +6
( x -4 ) 2 = 9 | 2

1. Fall

x -4 = - 9 = -3
x -4 = -3 | +4
x1 = 1

2. Fall

x -4 = 9 = 3
x -4 = 3 | +4
x2 = 7

L={ 1 ; 7 }

Um die y-Werte der Schnittpunkte zu erhalten, setzt man die x-Werte in eine der beiden (oder zur Probe in beide) Funktionen ein:

g( 1 ) = 3

g( 7 ) = 3

Die Schnittpunkte sind also S1( 1 | 3 ) und S2( 7 | 3 ).

a-b-c-Formel (MNF) - mit vereinfachen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

8 x 2 + x -1 = ( 7x -5 ) · ( x -3 ) +34x -26

Lösung einblenden
8 x 2 + x -1 = ( 7x -5 ) · ( x -3 ) +34x -26
8 x 2 + x -1 = 7 x 2 -26x +15 +34x -26
8 x 2 + x -1 = 7 x 2 +8x -11 | -7 x 2 -8x +11

x 2 -7x +10 = 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 · 10 21

x1,2 = +7 ± 49 -40 2

x1,2 = +7 ± 9 2

x1 = 7 + 9 2 = 7 +3 2 = 10 2 = 5

x2 = 7 - 9 2 = 7 -3 2 = 4 2 = 2

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 - 10 = 49 4 - 10 = 49 4 - 40 4 = 9 4

x1,2 = 7 2 ± 9 4

x1 = 7 2 - 3 2 = 4 2 = 2

x2 = 7 2 + 3 2 = 10 2 = 5

L={ 2 ; 5 }

a-b-c-Formel (MNF) - alles links

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 +12x +37 = 0

Lösung einblenden

x 2 +12x +37 = 0

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

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

x1,2 = -12 ± 12 2 -4 · 1 · 37 21

x1,2 = -12 ± 144 -148 2

x1,2 = -12 ± ( -4 ) 2

Da die Diskriminante (Zahl unter der Wurzel) negativ ist, hat die quadratische Gleichung keine Lösung!

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 = 6 2 - 37 = 36 - 37 = -1

Da die Diskriminante D < 0 ist, hat die quadratische Gleichung keine Lösunng.

L={}

Linearfaktordarst. am Graph (a≠1)

Beispiel:

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Gezeichnet ist eine Parabel, die nicht unbedingt eine Normalparabel sein muss. Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

Lösung einblenden

Zuerst lesen wir die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(-4|0) und N2(-1|0).

Also muss der Funktionsterm y= a · ( x +4 ) · ( x +1 ) sein.

Um dieses a zu bestimmen, suchen wir uns am besten einen Punkt auf dem Graph aus, bei dem sowohl der x-Wert als auch der y-Wert ganzzahlig sind (also ein Punkt auf dem Graph, der genau durch ein 'Kästchenkreuz' geht), in diesem Fall z.B. P(-5|-1).
Es gilt dann ja: y = -1,
also y = a · ( -5 +4 ) · ( -5 +1 ) = 4a =-1.

Hieraus ergibt sich a= - 1 4 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit y= - 1 4 ( x +4 ) · ( x +1 ) .