Aufgabenbeispiele von nach x auflösen

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x-Werte berechnen (f(x) gegeben)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= x 2 -5x +6 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 2.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 2, also x 2 -5x +6 = 2.

x 2 -5x +6 = 2 | -2

x 2 -5x +4 = 0

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

x1,2 = +5 ± ( -5 ) 2 -4 · 1 · 4 21

x1,2 = +5 ± 25 -16 2

x1,2 = +5 ± 9 2

x1 = 5 + 9 2 = 5 +3 2 = 8 2 = 4

x2 = 5 - 9 2 = 5 -3 2 = 2 2 = 1

An den Stellen x1 = 1 und x2 = 4 gilt also f(x)= 2.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= -2 x 3 +17 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 1, also -2 x 3 +17 = 1.

-2 x 3 +17 = 1 | -17
-2 x 3 = -16 |: ( -2 )
x 3 = 8 | 3
x = 8 3 = 2

An der Stelle x1 = 2 gilt also f(x)= 1.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= - x 3 +27 mit der x-Achse.

Lösung einblenden

An den Schnittpunkten mit der x-Achse müssen die Funktionswerte null sein, also müssen wir den Funktionsterm =0 setzen:

- x 3 +27 = 0 | -27
- x 3 = -27 |: ( -1 )
x 3 = 27 | 3
x = 27 3 = 3

Da die y-Werte als Funktionswerte =0 sein müssen, ergeben sich als Schnittpunkte mit der x-Achse:

S1( 3 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= 5 x 3 -5 x 2 -35x -2 und g(x)= -5x -2 .

Lösung einblenden

An den Schnittstellen müssen die Funktionswerte der beiden Graphen gleich sein, also müssen wir die beiden Funktionsterme gleichsetzen:

5 x 3 -5 x 2 -35x -2 = -5x -2 | +2
5 x 3 -5 x 2 -35x = -5x | +5x
5 x 3 -5 x 2 -35x +5x = 0
5 x 3 -5 x 2 -30x = 0
5 x ( x 2 - x -6 ) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x 2 - x -6 = 0

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

x2,3 = +1 ± ( -1 ) 2 -4 · 1 · ( -6 ) 21

x2,3 = +1 ± 1 +24 2

x2,3 = +1 ± 25 2

x2 = 1 + 25 2 = 1 +5 2 = 6 2 = 3

x3 = 1 - 25 2 = 1 -5 2 = -4 2 = -2

Um noch die y-Werte der Schnittpunkte zu erhalten, muss man die Lösungen entweder in f oder in g einsetzen (weil es Schnittpunkte sind, müssen ja bei diesem x-Wert beide y-Werte (also Funktionswerte) gleich sein).

g( -2 ) = -5( -2 ) -2 = 8 S1( -2 | 8 )

g(0) = -50 -2 = -2 S2(0| -2 )

g( 3 ) = -53 -2 = -17 S3( 3 | -17 )