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 -29 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = -4.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = -4, also x 2 -29 = -4.

x 2 -29 = -4 | +29
x 2 = 25 | 2
x1 = - 25 = -5
x2 = 25 = 5

An den Stellen x1 = -5 und x2 = 5 gilt also f(x)= -4.

x-Werte berechnen (schwerer)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit f(x)= - ( x -4 ) 3 +127 . Berechne alle Stellen für die gilt: f(x) = 2.

Lösung einblenden

Es gilt f(x) = 2, also - ( x -4 ) 3 +127 = 2.

- ( x -4 ) 3 +127 = 2 | -127
- ( x -4 ) 3 = -125 |: ( -1 )
( x -4 ) 3 = 125 | 3
x -4 = 125 3 = 5
x -4 = 5 | +4
x = 9

An der Stelle x1 = 9 gilt also f(x)= 2.

Nullstellen berechnen

Beispiel:

Bestimme die Schnittpunkte der Funktion f mit f(x)= 2 x 4 +4 x 3 -6 x 2 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 4 +4 x 3 -6 x 2 = 0
2 x 2 ( x 2 +2x -3 ) = 0

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

1. Fall:

x 2 = 0 | 2
x1 = 0

2. Fall:

x 2 +2x -3 = 0

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

x2,3 = -2 ± 2 2 -4 · 1 · ( -3 ) 21

x2,3 = -2 ± 4 +12 2

x2,3 = -2 ± 16 2

x2 = -2 + 16 2 = -2 +4 2 = 2 2 = 1

x3 = -2 - 16 2 = -2 -4 2 = -6 2 = -3

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

S1( -3 |0), S2(0|0), S3( 1 |0)

Schnittpunkte berechnen

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Graphen der Funktionen f und g mit f(x)= x 2 -6x +34 und g(x)= 5x +4 .

Lösung einblenden

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

x 2 -6x +34 = 5x +4 | -5x -4

x 2 -11x +30 = 0

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

x1,2 = +11 ± ( -11 ) 2 -4 · 1 · 30 21

x1,2 = +11 ± 121 -120 2

x1,2 = +11 ± 1 2

x1 = 11 + 1 2 = 11 +1 2 = 12 2 = 6

x2 = 11 - 1 2 = 11 -1 2 = 10 2 = 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 ) = 55 +4 = 29 S1( 5 | 29 )

g( 6 ) = 56 +4 = 34 S2( 6 | 34 )