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Mitternachtsformel (alles links)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 -8x +12 = 0

Lösung einblenden

x 2 -8x +12 = 0

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

x1,2 = +8 ± ( -8 ) 2 -4 · 1 · 12 21

x1,2 = +8 ± 64 -48 2

x1,2 = +8 ± 16 2

x1 = 8 + 16 2 = 8 +4 2 = 12 2 = 6

x2 = 8 - 16 2 = 8 -4 2 = 4 2 = 2

L={ 2 ; 6 }

Mitternachtsformel (erst sortieren)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-12 +5 x 2 -17x = 0

Lösung einblenden

5 x 2 -17x -12 = 0

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

x1,2 = +17 ± ( -17 ) 2 -4 · 5 · ( -12 ) 25

x1,2 = +17 ± 289 +240 10

x1,2 = +17 ± 529 10

x1 = 17 + 529 10 = 17 +23 10 = 40 10 = 4

x2 = 17 - 529 10 = 17 -23 10 = -6 10 = -0,6

L={ -0,6 ; 4 }

Mitternachtsformel (mit Durchmult.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 +10x +9 = 0

Lösung einblenden

x 2 +10x +9 = 0

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

x1,2 = -10 ± 10 2 -4 · 1 · 9 21

x1,2 = -10 ± 100 -36 2

x1,2 = -10 ± 64 2

x1 = -10 + 64 2 = -10 +8 2 = -2 2 = -1

x2 = -10 - 64 2 = -10 -8 2 = -18 2 = -9

L={ -9 ; -1 }

Mitternachtsformel (mit vereinfachen)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x 2 -5x -1 = ( 3x -9 ) ( x +9 ) -29x +75

Lösung einblenden
4 x 2 -5x -1 = ( 3x -9 ) ( x +9 ) -29x +75
4 x 2 -5x -1 = 3 x 2 +18x -81 -29x +75
4 x 2 -5x -1 = 3 x 2 -11x -6 | -3 x 2 +11x +6

x 2 +6x +5 = 0

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

x1,2 = -6 ± 6 2 -4 · 1 · 5 21

x1,2 = -6 ± 36 -20 2

x1,2 = -6 ± 16 2

x1 = -6 + 16 2 = -6 +4 2 = -2 2 = -1

x2 = -6 - 16 2 = -6 -4 2 = -10 2 = -5

L={ -5 ; -1 }

Nullstellen mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) des Graphen der Funktion f mit f(x)= x 2 +4x +4 .

Lösung einblenden

Um die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen) zu berechnen muss man einfach die Funktion gleich Null setzen, also

f(x)=0

x 2 +4x +4 = 0

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

x1,2 = -4 ± 4 2 -4 · 1 · 4 21

x1,2 = -4 ± 16 -16 2

x1,2 = -4 ± 0 2

Da die Wurzel Null ist, gibt es nur eine Lösung:

x = -4 2 = -2

L={ -2 }

-2 ist 2-fache Lösung!

Gesucht sind ja die Schnittpunkte mit der x-Achse (Nullstellen), d.h. die gesuchten y-Werte sind immer jeweils 0.

Der einzige Schnittpunkt mit der x-Achse ist also N( -2 |0).

Schnittpunkte mit MNF

Beispiel:

Berechne die Schnittpunkte der Schaubilder von f und g mit
f(x)= 4 x 2 +9x +11
und
g(x)= 3 x 2 + x -5 .

Lösung einblenden

Um die Schnittpunkte zu berechnen muss man einfach die beiden Funktionen gleichsetzen, also

f(x)=g(x)

4 x 2 +9x +11 = 3 x 2 + x -5 | -3 x 2 - x +5

x 2 +8x +16 = 0

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

x1,2 = -8 ± 8 2 -4 · 1 · 16 21

x1,2 = -8 ± 64 -64 2

x1,2 = -8 ± 0 2

Da die Wurzel Null ist, gibt es nur eine Lösung:

x = -8 2 = -4

L={ -4 }

-4 ist 2-fache Lösung!

Um die y-Werte der Schnittpunkte zu erhalten, setzt man die x-Werte in eine der beiden (oder zur Probe in beide) Funktionen ein:

g( -4 ) = 3 ( -4 ) 2 -4 -5 = 316 -4 -5 = 48 -4 -5 = 39

Der einzige Schnittpunkt ist also S( -4 | 39 ).

Schnittpunkte mit MNF (Graph)

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(

Gezeichnet ist die Gerade der Funktion f.

Nicht abgebildet ist der Graph von g mit g(x)= - x 2 +3x +14 .

Bestimme die Schnittpunkte der Graphen von f und g.

Lösung einblenden

Als erstes müssen wir den Funktionsterm des eingezeichneten Graphen von f bestimmen:

Man erkennt sofort, dass es sich um eine Gerade handelt, also gilt y = m⋅x + c .

Den y-Achsenabschnitt c = 2 kann man dem Schaubild leicht entnehmen.

Etwas schwieriger ist das Ablesen der Steigung m. Wenn man sich jedoch ein Steigungsdreick eingezeichnet denkt und 1 Einheit(en) nach rechts geht, so muss man 2 nach oben gehen. Die Steigung ist also m=2.

Der Term der abgebildeten Geraden ist also y= 2x +2 oder f(x)= 2x +2 .

Um die Schnittpunkte zu berechnen muss man einfach die beiden Funktionen gleichsetzen, also

f(x)=g(x)

2x +2 = - x 2 +3x +14 | + x 2 -3x -14

x 2 - x -12 = 0

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

x1,2 = +1 ± ( -1 ) 2 -4 · 1 · ( -12 ) 21

x1,2 = +1 ± 1 +48 2

x1,2 = +1 ± 49 2

x1 = 1 + 49 2 = 1 +7 2 = 8 2 = 4

x2 = 1 - 49 2 = 1 -7 2 = -6 2 = -3

L={ -3 ; 4 }

Um die y-Werte der Schnittpunkte zu erhalten, setzt man die x-Werte in eine der beiden (oder zur Probe in beide) Funktionen ein:

g( -3 ) = - ( -3 ) 2 +3( -3 ) +14 = -9 -9 +14 = -4

g( 4 ) = - 4 2 +34 +14 = -16 +12 +14 = 10

Die Schnittpunkte sind also S1( -3 | -4 ) und S2( 4 | 10 ).