Aufgabenbeispiele von Linearfaktordarstellung

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Linearfaktordarst. am Graph (a=1)

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
Gezeichnet ist eine Normalparabel. Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

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Wir lesen einfach die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(1|0) und N2(3|0).

Also muss der Funktionsterm a · ( x -1 ) · ( x -3 ) sein.

Weil es sich ja aber um eine Normalparabel handelt, kann dieses a nur 1 oder -1 sein.

Die Parabel ist nach unten geöffnet, also muss a=-1 sein.

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= - ( x -1 ) ( x -3 ) .

Linearfaktordarst. aus Term (a=1)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= x 2 -4x .
Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

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Wir können einfach x ausklammern und erhalten so f(x)= x ( x -4 ) .

Linearfaktordarst. am Graph (a≠1)

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
Gezeichnet ist eine Parabel, die nicht unbedingt eine Normalparabel sein muss. Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

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Zuerst lesen wir die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(-3|0) und N2(5|0).

Also muss der Funktionsterm a · ( x +3 ) · ( x -5 ) sein.

Um dieses a zu bestimmen, suchen wir uns am besten einen Punkt auf dem Graph aus, bei dem sowohl der x-Wert als auch der y-Wert ganzzahlig sind (also ein Punkt auf dem Graph, der genau durch ein 'Kästchenkreuz' geht), in diesem Fall z.B. P(-4|3).
Es gilt dann ja: f(-4)=3,
also f(-4)= a · ( -4 +3 ) · ( -4 -5 ) = 9a =3.

Hieraus ergibt sich a= 1 3 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= 1 3 ( x +3 ) ( x -5 ) .

Linearfakt. am Graph (a≠1) + Ausmultipl.

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
Gezeichnet ist das Schaubild einer Parabel, die nicht unbedingt eine Normalparabel sein muss. Bestimme einen Funktionsterm in der Form f(x) = ax² + bx + c an.

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Zuerst lesen wir die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(-2|0) und N2(0|0).

Also muss der Funktionsterm a · ( x +2 ) · x sein.

Um dieses a zu bestimmen, suchen wir uns am besten einen Punkt auf dem Graph aus, bei dem sowohl der x-Wert als auch der y-Wert ganzzahlig sind (also ein Punkt auf dem Graph, der genau durch ein 'Kästchenkreuz' geht), in diesem Fall z.B. P(-1|-2).
Es gilt dann ja: f(-1)=-2,
also f(-1)= a · ( -1 +2 ) · ( -1 ) = -a =-2.

Hieraus ergibt sich a=2.

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit f(x)= 2 ( x +2 ) x .

Jetzt muss der faktorisierte Term eben noch ausmultipliziert werden:

f(x)= 2 ( x +2 ) x

= 2( x · x + 2 · x )

= 2( x · x +2x )

= 2( x 2 +2x )

= 2 x 2 +4x

Der gesuchte Funktionsterm in der Form f(x) = ax² + bx + c ist somit f(x)= 2 x 2 +4x

Linearfakt. aus Term (a≠1)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= -5 x 2 -30x -40 .
Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

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Für die faktorisierte Darstellung brauchen wir die Nullsten. Also berechnen wir diese als erstes.

-5 x 2 -30x -40 = 0 |:5

- x 2 -6x -8 = 0

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

x1,2 = +6 ± ( -6 ) 2 -4 · ( -1 ) · ( -8 ) 2( -1 )

x1,2 = +6 ± 36 -32 -2

x1,2 = +6 ± 4 -2

x1 = 6 + 4 -2 = 6 +2 -2 = 8 -2 = -4

x2 = 6 - 4 -2 = 6 -2 -2 = 4 -2 = -2

Für jedes a hat also der Funktionterm a · ( x +4 ) · ( x +2 ) genau die gleichen Nullstellen wie f(x)= -5 x 2 -30x -40 .

Wenn wir nun ausmultiplizieren, erkennenn wir, dass a genau der Koeffizient vor den x² bei unserer Originalfunktion sein muss:

f(x)= a · ( x +4 ) · ( x +2 )

= a · ( x · x + x · 2 + 4 · x + 4 · 2 )

= a · ( x · x +2x +4x +8 )

= a · ( x 2 +6x +8 )

Für a = -5 ergibt sich also tatsächlich:

-5( x 2 +6x +8 ) = -5 x 2 -30x -40 = f(x)

Der gesuchte Funktionsterm in faktorisierter Darstellung ist also: f(x)= -5 ( x +4 ) ( x +2 )