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 -9
und
g(x)= 7 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

( x -4 ) 2 -9 = 7 | +9
( x -4 ) 2 = 16 | 2

1. Fall

x -4 = - 16 = -4
x -4 = -4 | +4
x1 = 0

2. Fall

x -4 = 16 = 4
x -4 = 4 | +4
x2 = 8

L={0; 8 }

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(0) = 7

g( 8 ) = 7

Die Schnittpunkte sind also S1(0| 7 ) und S2( 8 | 7 ).

a-b-c-Formel (MNF) - mit Durchmult.

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 +9x + 81 4 = 0

Lösung einblenden
x 2 +9x + 81 4 = 0 |⋅ 4
4( x 2 +9x + 81 4 ) = 0

4 x 2 +36x +81 = 0

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

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

x1,2 = -36 ± 36 2 -4 · 4 · 81 24

x1,2 = -36 ± 1296 -1296 8

x1,2 = -36 ± 0 8

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

x = -36 8 = - 9 2

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 +36x +81 = 0 |: 4

x 2 +9x + 81 4 = 0

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

D = ( 9 2 ) 2 - ( 81 4 ) = 81 4 - 81 4 = 0 4 = 0

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

x = - 9 2 ± 0 = - 9 2

L={ - 9 2 }

- 9 2 ist 2-fache Lösung!

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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 -14x +50 = 0

Lösung einblenden

x 2 -14x +50 = 0

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

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

x1,2 = +14 ± ( -14 ) 2 -4 · 1 · 50 21

x1,2 = +14 ± 196 -200 2

x1,2 = +14 ± ( -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 = ( -7 ) 2 - 50 = 49 - 50 = -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(-1|0) und N2(4|0).

Also muss der Funktionsterm y= a · ( x +1 ) · ( x -4 ) 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(-2|-2).
Es gilt dann ja: y = -2,
also y = a · ( -2 +1 ) · ( -2 -4 ) = 6a =-2.

Hieraus ergibt sich a= - 1 3 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit y= - 1 3 ( x +1 ) ( x -4 ) .