Aufgabenbeispiele von Mitternachtsformel

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Mitternachtsformel (alles links)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x 2 -29x -6 = 0

Lösung einblenden

5 x 2 -29x -6 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x1,2 = +29 ± ( -29 ) 2 -4 · 5 · ( -6 ) 25

x1,2 = +29 ± 841 +120 10

x1,2 = +29 ± 961 10

x1 = 29 + 961 10 = 29 +31 10 = 60 10 = 6

x2 = 29 - 961 10 = 29 -31 10 = -2 10 = -0,2

L={ -0,2 ; 6 }

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 +4 x 2 = -9x

Lösung einblenden
4 x 2 +5 = -9x | +9x

4 x 2 +9x +5 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x1,2 = -9 ± 9 2 -4 · 4 · 5 24

x1,2 = -9 ± 81 -80 8

x1,2 = -9 ± 1 8

x1 = -9 + 1 8 = -9 +1 8 = -8 8 = -1

x2 = -9 - 1 8 = -9 -1 8 = -10 8 = -1,25

L={ -1,25 ; -1 }

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x 2 -28x +100 = 0

Lösung einblenden
2 x 2 -28x +100 = 0 |:2

x 2 -14x +50 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

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!

L={}

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

6 x 2 +8x +3 = ( 5x -1 ) ( x -6 ) +40x -1

Lösung einblenden
6 x 2 +8x +3 = ( 5x -1 ) ( x -6 ) +40x -1
6 x 2 +8x +3 = 5 x 2 -31x +6 +40x -1
6 x 2 +8x +3 = 5 x 2 +9x +5 | -5 x 2 -9x -5

x 2 - x -2 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

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

x1,2 = +1 ± 1 +8 2

x1,2 = +1 ± 9 2

x1 = 1 + 9 2 = 1 +3 2 = 4 2 = 2

x2 = 1 - 9 2 = 1 -3 2 = -2 2 = -1

L={ -1 ; 2 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= x 2 + 33 4 x - 27 4 .

Lösung einblenden

Um die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) zu berechnen muss man einfach die Funktion gleich Null setzen, also

f(x)=0

x 2 + 33 4 x - 27 4 = 0 |⋅ 4
4( x 2 + 33 4 x - 27 4 ) = 0

4 x 2 +33x -27 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x1,2 = -33 ± 33 2 -4 · 4 · ( -27 ) 24

x1,2 = -33 ± 1089 +432 8

x1,2 = -33 ± 1521 8

x1 = -33 + 1521 8 = -33 +39 8 = 6 8 = 0,75

x2 = -33 - 1521 8 = -33 -39 8 = -72 8 = -9

L={ -9 ; 0,75 }

Gesucht sind ja die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen), d.h. die gesuchten y-Werte sind immer jeweils 0.

Die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) sind also N1( -9 |0) und N2( 0,75 |0).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= 6 x 2 +11x +21
und
g(x)= 5 x 2 +3x +5 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

6 x 2 +11x +21 = 5 x 2 +3x +5 | -5 x 2 -3x -5

x 2 +8x +16 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x1,2 = -8 ± 8 2 -4 · 1 · 16 21

x1,2 = -8 ± 64 -64 2

x1,2 = -8 ± 0 2

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

x = -8 2 = -4

L={ -4 }

-4 ist 2-fache Lösung!

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 ) = 5 ( -4 ) 2 +3( -4 ) +5 = 516 -12 +5 = 80 -12 +5 = 73

Der einzige Schnittpunkt ist also S( -4 | 73 ).

Schnittpunkte mit MNF (Graph)

Beispiel:

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

Gezeichnet ist die Normalparabel der Funktion f.

Nicht abgebildet ist der Graph von g mit g(x)= x +8 .

Bestimme die Schnittpunkte der Graphen von f und g.

Lösung einblenden

Als erstes müssen wir den Funktionsterm des eingezeichneten Graphen von f bestimmen:

Man erkennt sofort die Nullstellen der Normalparabel bei x1 = -2 und x2 = 2.

Der faktorisierte Funktionsterm von f ist also f(x)= a · ( x +2 ) · ( x -2 ) .

Da es sich aber um eine Normalparabel handelt, muss das a=1 oder a=-1 sein. Da die Parabel nach oben geöffnet ist, gilt also
f(x)= ( x +2 ) · ( x -2 ) = x 2 -4 .

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

f(x)=g(x)

x 2 -4 = x +8 | - x -8

x 2 - x -12 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x1,2 = +1 ± ( -1 ) 2 -4 · 1 · ( -12 ) 21

x1,2 = +1 ± 1 +48 2

x1,2 = +1 ± 49 2

x1 = 1 + 49 2 = 1 +7 2 = 8 2 = 4

x2 = 1 - 49 2 = 1 -7 2 = -6 2 = -3

L={ -3 ; 4 }

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 ) = -3 +8 = 5

g( 4 ) = 4 +8 = 12

Die Schnittpunkte sind also S1( -3 | 5 ) und S2( 4 | 12 ).