Aufgabenbeispiele von Mitternachtsformel

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Mitternachtsformel (alles links)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x 2 -11x -36 = 0

Lösung einblenden

5 x 2 -11x -36 = 0

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

x1,2 = +11 ± ( -11 ) 2 -4 · 5 · ( -36 ) 25

x1,2 = +11 ± 121 +720 10

x1,2 = +11 ± 841 10

x1 = 11 + 841 10 = 11 +29 10 = 40 10 = 4

x2 = 11 - 841 10 = 11 -29 10 = -18 10 = -1,8

L={ -1,8 ; 4 }

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-17x +36 = -2 x 2

Lösung einblenden
-17x +36 = -2 x 2 | +2 x 2

2 x 2 -17x +36 = 0

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

x1,2 = +17 ± ( -17 ) 2 -4 · 2 · 36 22

x1,2 = +17 ± 289 -288 4

x1,2 = +17 ± 1 4

x1 = 17 + 1 4 = 17 +1 4 = 18 4 = 4,5

x2 = 17 - 1 4 = 17 -1 4 = 16 4 = 4

L={ 4 ; 4,5 }

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 -2x -15 = 0

Lösung einblenden

x 2 -2x -15 = 0

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

x1,2 = +2 ± ( -2 ) 2 -4 · 1 · ( -15 ) 21

x1,2 = +2 ± 4 +60 2

x1,2 = +2 ± 64 2

x1 = 2 + 64 2 = 2 +8 2 = 10 2 = 5

x2 = 2 - 64 2 = 2 -8 2 = -6 2 = -3

L={ -3 ; 5 }

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-8 x 2 -8x +5 = ( -9x +7 ) ( x +8 ) +48x -71

Lösung einblenden
-8 x 2 -8x +5 = ( -9x +7 ) ( x +8 ) +48x -71
-8 x 2 -8x +5 = -9 x 2 -65x +56 +48x -71
-8 x 2 -8x +5 = -9 x 2 -17x -15 | +9 x 2 +17x +15

x 2 +9x +20 = 0

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

x1,2 = -9 ± 9 2 -4 · 1 · 20 21

x1,2 = -9 ± 81 -80 2

x1,2 = -9 ± 1 2

x1 = -9 + 1 2 = -9 +1 2 = -8 2 = -4

x2 = -9 - 1 2 = -9 -1 2 = -10 2 = -5

L={ -5 ; -4 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= x 2 +18x +81 .

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 +18x +81 = 0

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

x1,2 = -18 ± 18 2 -4 · 1 · 81 21

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

L={ -9 }

-9 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( -9 |0).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= 2 x 2 +9x +2
und
g(x)= x 2 +4x -4 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

2 x 2 +9x +2 = x 2 +4x -4 | - x 2 -4x +4

x 2 +5x +6 = 0

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

x1,2 = -5 ± 5 2 -4 · 1 · 6 21

x1,2 = -5 ± 25 -24 2

x1,2 = -5 ± 1 2

x1 = -5 + 1 2 = -5 +1 2 = -4 2 = -2

x2 = -5 - 1 2 = -5 -1 2 = -6 2 = -3

L={ -3 ; -2 }

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 ) 2 +4( -3 ) -4 = 9 -12 -4 = -7

g( -2 ) = ( -2 ) 2 +4( -2 ) -4 = 4 -8 -4 = -8

Die Schnittpunkte sind also S1( -3 | -7 ) und S2( -2 | -8 ).

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)= -2 x 2 - x +10 .

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 = 2.

Der faktorisierte Funktionsterm von f ist also f(x)= a · ( x +0 ) · ( x -2 ) .

Da es sich aber um eine Normalparabel handelt, muss das a=1 oder a=-1 sein. Da die Parabel nach unten geöffnet ist, gilt also
f(x)= - ( x +0 ) · ( x -2 ) = - x 2 +2x .

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

f(x)=g(x)

- x 2 +2x = -2 x 2 - x +10 | +2 x 2 + x -10

x 2 +3x -10 = 0

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

x1,2 = -3 ± 3 2 -4 · 1 · ( -10 ) 21

x1,2 = -3 ± 9 +40 2

x1,2 = -3 ± 49 2

x1 = -3 + 49 2 = -3 +7 2 = 4 2 = 2

x2 = -3 - 49 2 = -3 -7 2 = -10 2 = -5

L={ -5 ; 2 }

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 ) = -2 ( -5 ) 2 - ( -5 ) +10 = -225 +5 +10 = -50 +5 +10 = -35

g( 2 ) = -2 2 2 - 2 +10 = -24 -2 +10 = -8 -2 +10 = 0

Die Schnittpunkte sind also S1( -5 | -35 ) und S2( 2 |0).