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 +3 ) 2 +20
und
g(x)= 36 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

( x +3 ) 2 +20 = 36 | -20
( x +3 ) 2 = 16 | 2

1. Fall

x +3 = - 16 = -4
x +3 = -4 | -3
x1 = -7

2. Fall

x +3 = 16 = 4
x +3 = 4 | -3
x2 = 1

L={ -7 ; 1 }

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( -7 ) = 36

g( 1 ) = 36

Die Schnittpunkte sind also S1( -7 | 36 ) und S2( 1 | 36 ).

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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

- x 2 +18x -81 = 0

Lösung einblenden

- x 2 +18x -81 = 0

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

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

x1,2 = -18 ± 18 2 -4 · ( -1 ) · ( -81 ) 2( -1 )

x1,2 = -18 ± 324 -324 -2

x1,2 = -18 ± 0 -2

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

x = -18 -2 = 9

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 "-1 " teilen:

- x 2 +18x -81 = 0 |: -1

x 2 -18x +81 = 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 - 81 = 81 - 81 = 0

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

x = 9 ± 0 = 9

L={ 9 }

9 ist 2-fache Lösung!

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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

16 x 2 +72x +81 = 0

Lösung einblenden

16 x 2 +72x +81 = 0

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

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

x1,2 = -72 ± 72 2 -4 · 16 · 81 216

x1,2 = -72 ± 5184 -5184 32

x1,2 = -72 ± 0 32

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

x = -72 32 = - 9 4

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 "16 " teilen:

16 x 2 +72x +81 = 0 |: 16

x 2 + 9 2 x + 81 16 = 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 4 ) 2 - ( 81 16 ) = 81 16 - 81 16 = 0 16 = 0

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

x = - 9 4 ± 0 = - 9 4

L={ - 9 4 }

- 9 4 ist 2-fache Lösung!

Linearfaktordarst. am Graph (a≠1)

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
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(3|0).

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

Hieraus ergibt sich a= 1 2 .

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