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 -5 ) 2 -8
und
g(x)= -4 .

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

f(x)=g(x)

( x -5 ) 2 -8 = -4 | +8
( x -5 ) 2 = 4 | 2

1. Fall

x -5 = - 4 = -2
x -5 = -2 | +5
x1 = 3

2. Fall

x -5 = 4 = 2
x -5 = 2 | +5
x2 = 7

L={ 3 ; 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( 3 ) = -4

g( 7 ) = -4

Die Schnittpunkte sind also S1( 3 | -4 ) und S2( 7 | -4 ).

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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x 2 - x +1 = ( 3x +5 ) ( x -3 ) +8x +16

Lösung einblenden
4 x 2 - x +1 = ( 3x +5 ) ( x -3 ) +8x +16
4 x 2 - x +1 = 3 x 2 -4x -15 +8x +16
4 x 2 - x +1 = 3 x 2 +4x +1 | -1
4 x 2 - x = 3 x 2 +4x | - ( 3 x 2 +4x )
4 x 2 -3 x 2 - x -4x = 0
x 2 -5x = 0
x ( x -5 ) = 0

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

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x -5 = 0 | +5
x2 = 5

L={0; 5 }

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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 -4x -45 = 0

Lösung einblenden

x 2 -4x -45 = 0

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

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

x1,2 = +4 ± ( -4 ) 2 -4 · 1 · ( -45 ) 21

x1,2 = +4 ± 16 +180 2

x1,2 = +4 ± 196 2

x1 = 4 + 196 2 = 4 +14 2 = 18 2 = 9

x2 = 4 - 196 2 = 4 -14 2 = -10 2 = -5

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 = ( -2 ) 2 - ( -45 ) = 4+ 45 = 49

x1,2 = 2 ± 49

x1 = 2 - 7 = -5

x2 = 2 + 7 = 9

L={ -5 ; 9 }

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

Also muss der Funktionsterm y= a · ( x +1 ) · ( 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(0|-1).
Es gilt dann ja: y = -1,
also y = a · ( 0 +1 ) · ( 0 -1 ) = -a =-1.

Hieraus ergibt sich a=1.

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