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 5 - x 3 -1 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -1, also x 5 - x 3 -1 = -1.

x 5 - x 3 -1 = -1 | +1
x 5 - x 3 -1 +1 = 0
x 5 - x 3 = 0
x 3 ( x 2 -1 ) = 0

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

1. Fall:

x 3 = 0 | 3
x1 = 0

2. Fall:

x 2 -1 = 0 | +1
x 2 = 1 | 2
x2 = - 1 = -1
x3 = 1 = 1

An den Stellen x1 = -1 , x2 = 0 und x3 = 1 gilt also f(x)= -1.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= -2 ( 4 +2x ) 3 +126 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -2.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -2, also -2 ( 4 +2x ) 3 +126 = -2.

-2 ( 4 +2x ) 3 +126 = -2
-2 ( 2x +4 ) 3 +126 = -2 | -126
-2 ( 2x +4 ) 3 = -128 |: ( -2 )
( 2x +4 ) 3 = 64 | 3
2x +4 = 64 3 = 4
2x +4 = 4 | -4
2x = 0 |:2
x = 0

An der Stelle x1 = 0 gilt also f(x)= -2.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= -2 ( x +2 ) 3 -54 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:

-2 ( x +2 ) 3 -54 = 0 | +54
-2 ( x +2 ) 3 = 54 |: ( -2 )
( x +2 ) 3 = -27 | 3
x +2 = - 27 3 = -3
x +2 = -3 | -2
x = -5

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

S1( -5 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= 3 x 2 -250 und g(x)= -2 x 3 +3 x 2 .

Lösung einblenden

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

3 x 2 -250 = -2 x 3 +3 x 2 | +250 +2 x 3 -3 x 2
2 x 3 = 250 |:2
x 3 = 125 | 3
x = 125 3 = 5

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( 5 ) = -2 5 3 +3 5 2 = -175 S1( 5 | -175 )