Aufgaben zur Bestimmung von Nullstellen mittels Substitution
Übe mit diesen Aufgaben zur Bestimmung von Nullstellen durch Substitution und verfestige dein Wissen.
- 1
Bei welchen der folgenden Funktionen kann man das Substitutionsverfahren anwenden?
Klicke auf die richtigen Funktionen.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Das Substitutionsverfahren
Das Substitutionsverfahren wird verwendet, wenn die Funktion folgende Form hat:Der eine Exponent muss also doppelt so groß sein wie der andere Exponent.
Richtige Antwortmöglichkeiten
Die Funktionen dieser Aufgabe, bei denen du das Substitutionsverfahren anwenden kannst, sind und .
Bei hast du die Exponenten und . Da das Doppelte von ist, kannst du folgende Substitution machen:
Setze ,
dann folgt .
Bei hast du die Exponenten und . Da das Doppelte von ist, kannst du folgende Substitution machen:
Setze ,
dann folgt .
Falsche Antwortmöglickeiten
Die Funktionen dieser Aufgabe, bei denen du das Substitutionsverfahren nicht anwenden kannst, sind , und .
Bei hast du die Exponenten und . (Die kommt von .) Da nicht das Doppelte von ist, kannst du die Substitution hier nicht benutzen.
Bei hast du die Exponenten und . Da nicht das Doppelte von ist, kannst du die Substitution hier nicht anwenden.
Bei kannst du die Substitution auch nicht anwenden, da die Exponenten jeweils um größer werden und sich somit nicht immer verdoppeln.
Zusammenfassung
Insgesamt kannst du also bei und die Substitution anwenden und bei , und nicht.
Hast du eine Frage oder Feedback?
Klicke auf die richtigen Funktionen.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Das Substitutionsverfahren
Das Substitutionsverfahren wird verwendet, wenn die Funktion folgende Form hat:Der eine Exponent muss also doppelt so groß sein wie der andere Exponent.
Richtige Antwortmöglichkeiten
Die Funktionen dieser Aufgabe, bei denen du das Substitutionsverfahren anwenden kannst, sind , und .
Bei hast du die Exponenten und . Da das Doppelte von ist, kannst du folgende Substitution machen:
Setze ,
dann folgt .
Bei hast du die Exponenten und . Da das Doppelte von ist, kannst du folgende Substitution machen:
Setze ,
dann folgt .
Bei hast du die Exponenten und . Da das Doppelte von ist, kannst du folgende Substitution machen:
Setze ,
dann folgt .
Falsche Antwortmöglickeiten
Die Funktionen dieser Aufgabe, bei denen du das Substitutionsverfahren nicht anwenden kannst, sind und .
Bei hast du die Exponenten und . Da nicht das Doppelte von ist, kannst du die Substitution hier nicht benutzen.
Bei hast du die Exponenten und . Da nicht das Doppelte von ist, kannst du die Substitution hier nicht anwenden.
Zusammenfassung
Insgesamt kannst du also bei , und die Substitution anwenden und bei und nicht.
Hast du eine Frage oder Feedback?
- 2
Bestimme die Nullstellen folgender Funktionen mithilfe der Substitution.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ In wird durch ersetzt, wodurch man die Funktion erhält.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Unter der Wurzel subtrahieren.
↓ Wurzel ziehen.
Fall 1:
Fall 2:
Resubstitution
Die Resubstitution beschreibt das Rückgängigmachen der Substitution.
↓ Wurzel ziehen.
↓ Die Funktion hat vier Nullstellen bei , , , .
Hast du eine Frage oder Feedback?
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellenbestimmung
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ In wird durch ersetzt, wodurch man die Funktion erhält.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Unter der Wurzel subtrahieren.
↓ Wurzel ziehen.
Fall 1:
Fall 2:
Resubstitution
Die Resubstitution beschreibt das Rückgängigmachen der Substitution.
↓ Wurzel ziehen.
↓ Die Funktion hat vier Nullstellen bei , , , .
Hast du eine Frage oder Feedback?
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ In wird durch ersetzt, wodurch man die Funktion erhält.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Unter der Wurzel addieren.
↓ Wurzel ziehen.
Fall 1:
Fall 2:
Resubstitution
Die Resubstitution beschreibt das Rückgängigmachen der Substitution.
↓ Für gibt es keine reelle Lösung.
↓ Wurzel ziehen.
Da es für keine reelle Lösung gibt, sind die einzigen Nullstellen von .
Die Funktion hat zwei Nullstellen bei , .
Hast du eine Frage oder Feedback?
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ In wird durch ersetzt, wodurch man die Funktion erhält.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Wurzel ziehen.
Fall 1:
Fall 2:
Resubstitution
Die Resubstitution beschreibt das Rückgängigmachen der Substitution.
↓ Dritte Wurzel ziehen.
↓ Dritte Wurzel ziehen.
Die Funktion hat zwei Nullstellen bei , .
Hast du eine Frage oder Feedback?
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ In wird durch ersetzt, wodurch man die Funktion erhält.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Unter der Wurzel addieren.
↓ Wurzel ziehen.
Fall 1:
Fall 2:
Resubstitution
Die Resubstitution beschreibt das Rückgängigmachen der Substitution.
↓ Dritte Wurzel ziehen.
↓ Dritte Wurzel ziehen.
Die Funktion hat zwei Nullstellen bei , .
Hast du eine Frage oder Feedback?
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ In wird durch ersetzt, wodurch man die Funktion erhält.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Unter der Wurzel subtrahieren.
↓ Wurzel ziehen.
Fall 1:
Fall 2:
Resubstitution
Die Resubstitution beschreibt das Rückgängigmachen der Substitution.
Die Funktion hat vier Nullstellen bei , , , .
Hast du eine Frage oder Feedback?
- 3
Berechne die Nullstellen folgender Funktionen.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
↓ Setze die Funktion gleich 0.
↓ ausklammern.
↓ Klammer 0 setzen.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ wird durch uuu ersetzt.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Unter der Wurzel subtrahieren.
↓ Wurzel ziehen.
Fall 1:
Fall 2:
Resubstitution
Die Resubstitution beschreibt das Rückgängigmachen der Substitution.
Die Funktion hat fünf Nullstellen bei , , , , .
Hast du eine Frage oder Feedback?
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
↓ Setze die Funktion gleich 0.
↓ ausklammern.
↓ Klammer 0 setzen.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ wird durch ersetzt.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Unter der Wurzel addieren.
↓ Wurzel ziehen.
Fall 1:
Fall 2:
Resubstitution
Die Resubstitution beschreibt das Rückgängigmachen der Substitution.
↓ Dritte Wurzel ziehen.
↓ Dritte Wurzel ziehen.
Die Funktion hat drei Nullstellen bei , , .
Hast du eine Frage oder Feedback?
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
↓ Setze die Funktion gleich 0.
↓ ausklammern.
↓ Klammer 0 setzen.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ wird durch ersetzt.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Unter der Wurzel subtrahieren.
↓ Wurzel ziehen.
Fall 1:
Fall 2:
Resubstitution
Die Resubstitution beschreibt das Rückgängigmachen der Substitution.
Die Funktion hat fünf Nullstellen bei , , , , .
Hast du eine Frage oder Feedback?
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
↓ Setze die Funktion gleich 0.
↓ ausklammern.
↓ Klammer 0 setzen.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ wird durch ersetzt.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Unter der Wurzel addieren.
↓ Wurzel ziehen.
Fall 1:
Fall 2:
Resubstitution
Die Resubstitution beschreibt das Rückgängigmachen der Substitution.
↓ Dritte Wurzel ziehen.
↓ Dritte Wurzel ziehen.
Die Funktion hat drei Nullstellen bei , , .
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- 4
Finde und begründe den Fehler bei den folgenden Nullstellenbestimmungen.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen bestimmen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
Man wollte mithilfe der Substitution und des Satzes von Vieta die Nullstellen von bestimmen.
Dabei wurde sowohl die Substitution als auch der Satz von Vieta richtig angewandt.
Die angegebenen Nullstellen und sind allerdings nicht die Nullstellen von , sondern die Nullstellen der substituierten Funktion .
Grund: Es wurde nicht resubstituiert. Da nämlich gilt, muss für die Lösung der Nullstellen noch die Wurzel aus und gezogen werden.
Somit hat eigentlich die vier Nullstellen:
Hast du eine Frage oder Feedback?
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen bestimmen
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
Man wollte mithilfe der Substitution und der Mitternachtsformel die Nullstellen von bestimmen.
Dabei wurde sowohl die Substitution als auch die Mitternachtsformel richtig angewandt.
Jedoch sind die angegebenen Nullstellen zu wenige.
Grund: Bei der Resubstitution werden sowie radiziert. Dabei kann die Lösung sowohl negativ als auch positiv sein.
Somit hat eigentlich die vier Nullstellen:
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Begründe mithilfe des Substitutionsverfahrens, warum die Funktion nur zwei Nullstellen besitzt.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellenbestimmung
Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.
Substitution
Bei der Substitution wird in einem Term ein Teil (z.B. ) durch einen neuen Term (z.B. ) ersetzt.
↓ In wird durch ersetzt, wodurch man die Funktion erhält.
↓ Mitternachtsformel anwenden.
↓ Unter der Wurzel zusammenfassen.
↓ Unter der Wurzel addieren.
↓ Wurzel ziehen.
↓ Fall 1:
↓ Fall 2:
Da noch resubstituiert werden muss, gilt für die Nullstellen von :
und
Jedoch gibt es für keine reelle Lösung, da negativ ist.
Somit hat nur die zwei Nullstellen und .
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