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 -1 ) 2 +13
und
g(x)= 38 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

( x -1 ) 2 +13 = 38 | -13
( x -1 ) 2 = 25 | 2

1. Fall

x -1 = - 25 = -5
x -1 = -5 | +1
x1 = -4

2. Fall

x -1 = 25 = 5
x -1 = 5 | +1
x2 = 6

L={ -4 ; 6 }

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 ) = 38

g( 6 ) = 38

Die Schnittpunkte sind also S1( -4 | 38 ) und S2( 6 | 38 ).

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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x 2 -19x -30 = 0

Lösung einblenden

4 x 2 -19x -30 = 0

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

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

x1,2 = +19 ± ( -19 ) 2 -4 · 4 · ( -30 ) 24

x1,2 = +19 ± 361 +480 8

x1,2 = +19 ± 841 8

x1 = 19 + 841 8 = 19 +29 8 = 48 8 = 6

x2 = 19 - 841 8 = 19 -29 8 = -10 8 = -1,25

Lösen mit der p-q-Formel (x² + px + q = 0):

Um die Gleichung auf die Form "x² + px + q = 0" zu bekommen, müssen wir zuerst die ganze Gleichung durch "4 " teilen:

4 x 2 -19x -30 = 0 |: 4

x 2 - 19 4 x - 15 2 = 0

vor dem Einsetzen in x1,2 = - p 2 ± ( p 2 ) 2 - q
berechnen wir zuerst die Diskriminante D = ( p 2 ) 2 - q :

D = ( - 19 8 ) 2 - ( - 15 2 ) = 361 64 + 15 2 = 361 64 + 480 64 = 841 64

x1,2 = 19 8 ± 841 64

x1 = 19 8 - 29 8 = - 10 8 = -1.25

x2 = 19 8 + 29 8 = 48 8 = 6

L={ -1,25 ; 6 }

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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 +10x +24 = 0

Lösung einblenden

x 2 +10x +24 = 0

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

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

x1,2 = -10 ± 10 2 -4 · 1 · 24 21

x1,2 = -10 ± 100 -96 2

x1,2 = -10 ± 4 2

x1 = -10 + 4 2 = -10 +2 2 = -8 2 = -4

x2 = -10 - 4 2 = -10 -2 2 = -12 2 = -6

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 = 5 2 - 24 = 25 - 24 = 1

x1,2 = -5 ± 1

x1 = -5 - 1 = -6

x2 = -5 + 1 = -4

L={ -6 ; -4 }

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(-2|0) und N2(-1|0).

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

Hieraus ergibt sich a= 1 2 .

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