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x-Werte berechnen (f(x) gegeben)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= x 2 -8x +8 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 1, also x 2 -8x +8 = 1.

x 2 -8x +8 = 1 | -1

x 2 -8x +7 = 0

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

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

x1,2 = +8 ± ( -8 ) 2 -4 · 1 · 7 21

x1,2 = +8 ± 64 -28 2

x1,2 = +8 ± 36 2

x1 = 8 + 36 2 = 8 +6 2 = 14 2 = 7

x2 = 8 - 36 2 = 8 -6 2 = 2 2 = 1

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 = ( -4 ) 2 - 7 = 16 - 7 = 9

x1,2 = 4 ± 9

x1 = 4 - 3 = 1

x2 = 4 + 3 = 7

An den Stellen x1 = 1 und x2 = 7 gilt also f(x)= 1.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= ( 7 +3x ) 3 -63 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 1, also ( 7 +3x ) 3 -63 = 1.

( 7 +3x ) 3 -63 = 1
( 3x +7 ) 3 -63 = 1 | +63
( 3x +7 ) 3 = 64 | 3
3x +7 = 64 3 = 4
3x +7 = 4 | -7
3x = -3 |:3
x = -1

An der Stelle x1 = -1 gilt also f(x)= 1.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= 2 ( x 2 -38 ) 3 +16 mit der x-Achse.

Lösung einblenden

An den Schnittpunkten mit der x-Achse müssen die Funktionswerte null sein, also müssen wir den Funktionsterm =0 setzen:

2 ( x 2 -38 ) 3 +16 = 0 | -16
2 ( x 2 -38 ) 3 = -16 |:2
( x 2 -38 ) 3 = -8 | 3
x 2 -38 = - 8 3 = -2
x 2 -38 = -2 | +38
x 2 = 36 | 2
x1 = - 36 = -6
x2 = 36 = 6

Da die y-Werte als Funktionswerte =0 sein müssen, ergeben sich als Schnittpunkte mit der x-Achse:

S1( -6 |0), S2( 6 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= -2 x 4 - x +36 und g(x)= -x +4 .

Lösung einblenden

An den Schnittstellen müssen die Funktionswerte der beiden Graphen gleich sein, also müssen wir die beiden Funktionsterme gleichsetzen:

-2 x 4 - x +36 = -x +4 | -36
-2 x 4 - x = -x -32 | + x
-2 x 4 = -32 |: ( -2 )
x 4 = 16 | 4
x1 = - 16 4 = -2
x2 = 16 4 = 2

Um noch die y-Werte der Schnittpunkte zu erhalten, muss man die Lösungen entweder in f oder in g einsetzen (weil es Schnittpunkte sind, müssen ja bei diesem x-Wert beide y-Werte (also Funktionswerte) gleich sein).

g( -2 ) = -( -2 ) +4 = 6 S1( -2 | 6 )

g( 2 ) = -2 +4 = 2 S2( 2 | 2 )