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 +2 ) 2 +25
und
g(x)= 29 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

( x +2 ) 2 +25 = 29 | -25
( x +2 ) 2 = 4 | ⋅2

1. Fall

x +2 = - 4 = -2
x +2 = -2 | -2
x1 = -4

2. Fall

x +2 = 4 = 2
x +2 = 2 | -2
x2 = 0

L={ -4 ; 0}

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( -4 ) = 29

g(0) = 29

Die Schnittpunkte sind also S1( -4 | 29 ) und S2(0| 29 ).

a-b-c-Formel (MNF) - erst sortieren

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 +6x -16 = 0

Lösung einblenden

x 2 +6x -16 = 0

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

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

x1,2 = -6 ± 6 2 -4 · 1 · ( -16 ) 2⋅1

x1,2 = -6 ± 36 +64 2

x1,2 = -6 ± 100 2

x1 = -6 + 100 2 = -6 +10 2 = 4 2 = 2

x2 = -6 - 100 2 = -6 -10 2 = -16 2 = -8

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 - ( -16 ) = 9+ 16 = 25

x1,2 = -3 ± 25

x1 = -3 - 5 = -8

x2 = -3 + 5 = 2

L={ -8 ; 2 }

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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 -16x +64 = 0

Lösung einblenden

x 2 -16x +64 = 0

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

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

x1,2 = +16 ± ( -16 ) 2 -4 · 1 · 64 2⋅1

x1,2 = +16 ± 256 -256 2

x1,2 = +16 ± 0 2

Da die Wurzel Null ist, gibt es nur eine Lösung:

x = 16 2 = 8

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 = ( -8 ) 2 - 64 = 64 - 64 = 0

Da die Diskriminante D = 0 ist, hat die quadratische Gleichung nur eine Lösunng.

x = 8 ± 0 = 8

L={ 8 }

8 ist 2-fache Lösung!

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(-3|0) und N2(-2|0).

Also muss der Funktionsterm y= a · ( x +3 ) · ( x +2 ) 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(-4|-1).
Es gilt dann ja: y = -1,
also y = a · ( -4 +3 ) · ( -4 +2 ) = 2a =-1.

Hieraus ergibt sich a= - 1 2 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit y= - 1 2 ( x +3 ) · ( x +2 ) .