Aufgabenbeispiele von Mitternachtsformel

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Mitternachtsformel (alles links)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x 2 -53x +72 = 0

Lösung einblenden

5 x 2 -53x +72 = 0

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

x1,2 = +53 ± ( -53 ) 2 -4 · 5 · 72 25

x1,2 = +53 ± 2809 -1440 10

x1,2 = +53 ± 1369 10

x1 = 53 + 1369 10 = 53 +37 10 = 90 10 = 9

x2 = 53 - 1369 10 = 53 -37 10 = 16 10 = 1,6

L={ 1,6 ; 9 }

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 +8x = -16

Lösung einblenden
x 2 +8x = -16 | +16

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!

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x 2 +12x +20 = 0

Lösung einblenden
2 x 2 +12x +20 = 0 |:2

x 2 +6x +10 = 0

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

x1,2 = -6 ± 6 2 -4 · 1 · 10 21

x1,2 = -6 ± 36 -40 2

x1,2 = -6 ± ( -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 -6x +2 = ( -7x +5 ) ( x -6 ) -49x +29

Lösung einblenden
-6 x 2 -6x +2 = ( -7x +5 ) ( x -6 ) -49x +29
-6 x 2 -6x +2 = -7 x 2 +47x -30 -49x +29
-6 x 2 -6x +2 = -7 x 2 -2x -1 | +7 x 2 +2x +1

x 2 -4x +3 = 0

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

x1,2 = +4 ± ( -4 ) 2 -4 · 1 · 3 21

x1,2 = +4 ± 16 -12 2

x1,2 = +4 ± 4 2

x1 = 4 + 4 2 = 4 +2 2 = 6 2 = 3

x2 = 4 - 4 2 = 4 -2 2 = 2 2 = 1

L={ 1 ; 3 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= x 2 +8x +16 .

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 +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!

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

Der einzige Schnittpunkt mit der x-Achse ist also N( -4 |0).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= 3 x 2 +9x +22
und
g(x)= 2 x 2 + x +5 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

3 x 2 +9x +22 = 2 x 2 + x +5 | -2 x 2 - x -5

x 2 +8x +17 = 0

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

x1,2 = -8 ± 8 2 -4 · 1 · 17 21

x1,2 = -8 ± 64 -68 2

x1,2 = -8 ± ( -4 ) 2

Da die Diskriminante (Zahl unter der Wurzel) negativ ist, hat die quadratische Gleichung keine Lösung!

L={}

Um die y-Werte der Schnittpunkte zu erhalten, setzt man die x-Werte in eine der beiden (oder zur Probe in beide) Funktionen ein:

Es gibt also keine Schnittpunkte.

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)= -4x +25 .

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 = 0 und x2 = 4.

Der faktorisierte Funktionsterm von f ist also f(x)= a · ( x +0 ) · ( x -4 ) .

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 +0 ) · ( x -4 ) = x 2 -4x .

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

f(x)=g(x)

x 2 -4x = -4x +25 | +4x
x 2 = 25 | 2
x1 = - 25 = -5
x2 = 25 = 5

L={ -5 ; 5 }

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( -5 ) = -4( -5 ) +25 = 20 +25 = 45

g( 5 ) = -45 +25 = -20 +25 = 5

Die Schnittpunkte sind also S1( -5 | 45 ) und S2( 5 | 5 ).