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:

4 x 2 -36x +82 = 0

Lösung einblenden
4 x 2 -36x +82 = 0 |:2

2 x 2 -18x +41 = 0

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

x1,2 = +18 ± ( -18 ) 2 -4 · 2 · 41 22

x1,2 = +18 ± 324 -328 4

x1,2 = +18 ± ( -4 ) 4

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

L={}

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

49 -28x +4 x 2 = 0

Lösung einblenden

4 x 2 -28x +49 = 0

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

x1,2 = +28 ± ( -28 ) 2 -4 · 4 · 49 24

x1,2 = +28 ± 784 -784 8

x1,2 = +28 ± 0 8

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

x = 28 8 = 7 2

L={ 7 2 }

7 2 ist 2-fache Lösung!

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 +9x + 85 4 = 0

Lösung einblenden
x 2 +9x + 85 4 = 0 |⋅ 4
4( x 2 +9x + 85 4 ) = 0

4 x 2 +36x +85 = 0

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

x1,2 = -36 ± 36 2 -4 · 4 · 85 24

x1,2 = -36 ± 1296 -1360 8

x1,2 = -36 ± ( -64 ) 8

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

L={}

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x 2 -7x -8 = ( x -5 ) ( x +9 ) -3x +21

Lösung einblenden
2 x 2 -7x -8 = ( x -5 ) ( x +9 ) -3x +21
2 x 2 -7x -8 = x 2 +4x -45 -3x +21
2 x 2 -7x -8 = x 2 + x -24 | - x 2 - x +24

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!

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= x 2 -2x +1 .

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 -2x +1 = 0

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

x1,2 = +2 ± ( -2 ) 2 -4 · 1 · 1 21

x1,2 = +2 ± 4 -4 2

x1,2 = +2 ± 0 2

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

x = 2 2 = 1

L={ 1 }

1 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( 1 |0).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= 2 x 2 +4x -13
und
g(x)= x 2 +2x -5 .

Lösung einblenden

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

f(x)=g(x)

2 x 2 +4x -13 = x 2 +2x -5 | - x 2 -2x +5

x 2 +2x -8 = 0

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

x1,2 = -2 ± 2 2 -4 · 1 · ( -8 ) 21

x1,2 = -2 ± 4 +32 2

x1,2 = -2 ± 36 2

x1 = -2 + 36 2 = -2 +6 2 = 4 2 = 2

x2 = -2 - 36 2 = -2 -6 2 = -8 2 = -4

L={ -4 ; 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( -4 ) = ( -4 ) 2 +2( -4 ) -5 = 16 -8 -5 = 3

g( 2 ) = 2 2 +22 -5 = 4 +4 -5 = 3

Die Schnittpunkte sind also S1( -4 | 3 ) und S2( 2 | 3 ).

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 +6 .

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 = 0.

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

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 +2 ) · ( x +0 ) = - 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 +6 | +2 x 2 + x -6

x 2 - x -6 = 0

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

x1,2 = +1 ± ( -1 ) 2 -4 · 1 · ( -6 ) 21

x1,2 = +1 ± 1 +24 2

x1,2 = +1 ± 25 2

x1 = 1 + 25 2 = 1 +5 2 = 6 2 = 3

x2 = 1 - 25 2 = 1 -5 2 = -4 2 = -2

L={ -2 ; 3 }

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( -2 ) = -2 ( -2 ) 2 - ( -2 ) +6 = -24 +2 +6 = -8 +2 +6 = 0

g( 3 ) = -2 3 2 - 3 +6 = -29 -3 +6 = -18 -3 +6 = -15

Die Schnittpunkte sind also S1( -2 |0) und S2( 3 | -15 ).