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 -12x +32 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -3.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -3, also x 2 -12x +32 = -3.

x 2 -12x +32 = -3 | +3

x 2 -12x +35 = 0

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

x1,2 = +12 ± ( -12 ) 2 -4 · 1 · 35 21

x1,2 = +12 ± 144 -140 2

x1,2 = +12 ± 4 2

x1 = 12 + 4 2 = 12 +2 2 = 14 2 = 7

x2 = 12 - 4 2 = 12 -2 2 = 10 2 = 5

An den Stellen x1 = 5 und x2 = 7 gilt also f(x)= -3.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= x 4 -82 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -1.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -1, also x 4 -82 = -1.

x 4 -82 = -1 | +82
x 4 = 81 | 4
x1 = - 81 4 = -3
x2 = 81 4 = 3

An den Stellen x1 = -3 und x2 = 3 gilt also f(x)= -1.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= - x 5 +3 x 4 +18 x 3 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 5 +3 x 4 +18 x 3 = 0
x 3 ( - x 2 +3x +18 ) = 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 +3x +18 = 0

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

x2,3 = -3 ± 3 2 -4 · ( -1 ) · 18 2( -1 )

x2,3 = -3 ± 9 +72 -2

x2,3 = -3 ± 81 -2

x2 = -3 + 81 -2 = -3 +9 -2 = 6 -2 = -3

x3 = -3 - 81 -2 = -3 -9 -2 = -12 -2 = 6

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

S1( -3 |0), S2(0|0), S3( 6 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= -2 x 3 -5x +123 und g(x)= -5x -5 .

Lösung einblenden

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

-2 x 3 -5x +123 = -5x -5 | -123
-2 x 3 -5x = -5x -128 | +5x
-2 x 3 = -128 |: ( -2 )
x 3 = 64 | 3
x = 64 3 = 4

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( 4 ) = -54 -5 = -25 S1( 4 | -25 )