🎓 Ui, schon Prüfungszeit? Hier geht's zur Mathe-Prüfungsvorbereitung.
Springe zum Inhalt oder Footer
SerloDie freie Lernplattform

Kurs

Nullstellenberechnung

1 Übersicht

Nullstellen und deren Berechnung sind in vielen Bereichen der Mathematik und anderen Wissenschaften von Bedeutung. In diesem Kurs lernst du, welche Strategien du anwenden kannst, um Nullstellen ausgewählter Funktionen bestimmen zu können.

Vorkenntnisse

Kursdauer:

ca. 3 Stunden

2 Definition von Nullstellen

Eine Nullstelle einer Funktion ff ist der xx-Wert eines Schnittpunktes vom Graphen von ff mit der x-Achse.

Das sind also gerade die xx-Werte, an denen f(x)=0f(x)=0 ist.

Koordinatensystem, Parabel und Gerade mit Markierung der Nullstellen

Hier sind die Nullstelle(n) der linearen Funktion f mit f(x)=x+4f(x)=x+4 und der quadratischen Funktion g mit g(x)=(x2)2+4g(x)=−(x−2)^2+4 eingezeichnet.

Zur Berechnung der Nullstellen einer Funktion, brauchst du also Folgendes immer zu beachten:

Die Nullstellen einer Funktion ff sind die xx-Werte, für die f(x)=0f(x)=0 wird.

3 Vorgehen bei der Nullstellenbestimmung

Wie du bei der Nullstellenberechnung vorgehst, hängt davon ab, welcher Funktionstyp vorliegt.

Handelt es sich um …

4 Nullstellen von ganzrationalen Funktionen

Eine ganzrationale Funktion ist eine Funktion der Formf(x)=anxn+an1xn1++a2x2+a1x+a0f(x)=a_n\cdot x^n+a_{n-1}\cdot x^{n-1}+\dots+a_2\cdot x^2+a_1\cdot x+a_0

Beispiele sind die Funktionen g(x)=3x2+2g(x)=3x^2+2 oder h(x)=7x6+x49h(x)=7x^6+x^4-9.

ganzrationale Funktion

Wie du die Nullstellen einer Polynomfunktion berechnen kannst, hängt von der Form und vom Grad der Funktion ab.

  • Ist die Funktion in Linearfaktordarstellung, kannst du die Nullstellen sofort ablesen. Du musst nur betrachten, für welche Zahlen die einzelnen Faktoren Null werden.

  • Ist nur ein Teil der Funktion in Linearfaktoren zerlegt, musst du die Nullstellen der einzelnen Faktoren teilweise mit anderen Mitteln bestimmen wie z.B. der quadratischen Lösungsformel.

  • Handelt es sich um eine Summe aus einer Potenzfunktion und einer Konstanten, dann bringe die Konstante auf die andere Seite des Gleichheitszeichens und ziehe die Wurzel.

  • Handelt es sich um eine Polynomfunktion vom Grad n>2n>2, gibt es unterschiedliche Vorgehensweisen bei der Nullstellenbestimmung:

Eine ausführliche Erklärung zur Nullstellenberechnung bei ganzrationalen Funktionen findest du in dem Kurs: Berechnungsmethoden - Nullstellen von Polynomfunktionen.

5 Nullstellen von gebrochenrationalen Funktionen

Eine gebrochenrationale Funktion ist eine Funktion, die sich als Bruch von Polynomen darstellen lässt. Gebrochenrationale Funktionen sind also von der Form f(x)=p(x)q(x)f\left(x\right)=\dfrac{p\left(x\right)}{q\left(x\right)}, wobei sowohl p(x)p(x) als auch q(x)q(x) Polynome sind.

gebrochenrationale Funktion

Eine gebrochenrationale Funktion wird genau dann Null, wenn das Zählerpolynom p(x) = 0p(x)\ =\ 0 ist und das Nennerpolynom an der ermittelten Nullstelle q(x) 0q\left(x\right)\ \ne0 ist.

Beispiel

f(x) = p(x)q(x)= x24x+3x21f\left(x\right)\ =\ \frac{p\left(x\right)}{q\left(x\right)}=\frac{\ x^2-4x+3}{x^2-1}

Sowohl das Zählerpolynom als auch das Nennerpolynom hat eine Nullstelle unter anderem bei x0  = 1x_{0\ }\ =\ 1. An dieser Stelle nimmt die gebrochenrationale Funktion den Wert f(x0) =1f\left(x_0\right)\ =-1 an.

Berechnung der Nullstellen

Um die Nullstellen von f(x)f(x) zu berechnen, brauchst du also nur das Polynom p(x)=0p(x)=0 zu setzen. Du musst aber danach prüfen, dass für das Nennerpolynom an der ermittelten Nullstelle q(x)0q\left(x\right)\ne0 gilt. Die Nullstellen von p(x)p(x) kannst du auf die gleiche Weise bestimmen, wie es auf der Kursseite Nullstellen von ganzrationalen Funktionen beschrieben wird.

Dabei muss eine beliebige Nullstellen x0x_0 auch im Definitionsbereich der Funktion liegen, also x0Dfx_0\in{\mathbb{D}_f }.

Beispiel

f(x)=p(x)q(x)\displaystyle f\left(x\right)=\frac{p\left(x\right)}{q\left(x\right)}==x2x6(x1)(x2+x+3)=0\displaystyle \frac{x^2-x-6}{(x-1)(x^2+x+3)}=0

Berechne die möglichen Nullstellen von f(x)f(x). Setze dazu p(x)=0p(x)=0.

p(x)\displaystyle p(x)==x2x6=0\displaystyle x^2-x-6=0

Mitternachtsformel anwenden.

x1,2\displaystyle x_{1{,}2}==1±(1)241(6)21\displaystyle \frac{1\pm\sqrt{(-1)^2-4\cdot1\cdot(-6)}}{2\cdot1}
==1±252=1±52\displaystyle \frac{1\pm\sqrt{25}}{2}=\frac{1\pm5}{2}
x1\displaystyle x_1==152=42=2\displaystyle \frac{1-5}{2}=\frac{-4}{2}=-2
x2\displaystyle x_2==1+52=62=3\displaystyle \frac{1+5}{2}=\frac{6}{2}=3

Überprüfe nun, ob das Nennerpolynom an den ermittelten Nullstellen nicht auch Null wird.

q(x1) = 15 0q\left(x_1\right)\ =\ -15\ \ne0, und q(x2)=30 0q\left(x_2\right)=30\ \ne0.

Überprüfe nun, ob die Nullstellen im Definitionsbereich der Funktion liegen, indem du die Definitionsmenge Df\mathbb{D}_f bestimmst. Setze dazu das Nennerpolynom gleich Null und berechne die Nullstellen von q(x)q(x).

q(x)=(x1)(x2+x+3)=0q(x)=(x-1)(x^2+x+3)=0

Aus dem Linearfaktor (x1)(x-1) kannst du die Nullstelle xq1=1x_{q_1}=1 von q(x)q(x) ablesen. Überprüfe q(x)q(x) auf weitere Nullstellen. Setze dazu die zweite Klammer gleich Null.

x2+x+3\displaystyle x^2+x+3==0\displaystyle 0

Mitternachtsformel anwenden.

xq2,3\displaystyle x_{q_{2{,}3}}==1±1241321\displaystyle \frac{-1\pm\sqrt{1^2-4\cdot1\cdot3}}{2\cdot1}
==1±112\displaystyle \displaystyle\frac{-1\pm\sqrt{-11}}{2}%

Da die Diskriminante D<0D<0, besitzt q(x)q(x) keine weiteren Nullstellen. Bestimme die Definitionsmenge Df\mathbb{D}_f.

Df=R{1}\mathbb{D}_f=\mathbb{R}\setminus\left\{1\right\}

Da x1Dfx_1\in\mathbb{D}_f und x2Dfx_2\in\mathbb{D}_f, hat f(x)f(x) zwei Nullstellen bei x1=2x_1=-2, x2=3x_2=3.

Nullstellen bei einer gebrochenrationalen Funktion

6 Nullstellen von Wurzelfunktionen

Wurzelfunktionen sind Potenzfunktionen in der Form, dass die Variable unter einer Wurzel steht, also f(x)=xmnf(x)=\sqrt[n] {x^m}. Sie bilden damit die Umkehrfunktionen zu Potenzfuktionen der Form f(x)=xnf(x)=x^n mit nNn\in\mathbb{N} .

Wurzelfunktion

Unter der Wurzel muss nicht nur eine Potenz stehen, sondern die Wurzelfunktion kann auch von der Form f(x)=g(x)nf(x)=\sqrt[n]{g(x)} sein, bei der der Radikand g(x)g(x) eine beliebige Funktion ist.

Eine Wurzelfunktion nimmt den Wert Null genau dann an, wenn der Radikand Null ist.

Beispiele

a) f(x)=x34x=0f(x)=\sqrt{x^3-4x}=0

Setze den Radikanden x34xx^3-4x gleich Null.

  x34x=0x ausklammernx(x24)=0Faktoren=0x=0 oder x24=0+4x=0 oder x2=4x1=0 oder x2,3=±2\def\arraystretch{1.25} \begin{array}{rcl}\;&x^3-4x=0&x\text{ ausklammern}\\&x\cdot(x^2-4)=0&\text{Faktoren}=0\\&x=0\text{ oder }x^2-4=0&|+4\\&x=0\text{ oder }x^2=4&|\sqrt{}\\&x_1=0\text{ oder }x_{2{,}3}=\pm 2\end{array}

Die Funktion f(x)f(x) hat drei Nullstellen bei x1=0x_1=0, x2=2x_2=2, x3=2x_3=-2.

b) f(x)=sin(3x5)5=0f(x)=\sqrt[5]{\sin(3x-5)}=0

Setze den Radikanden sin(3x5)\sin(3x-5) gleich Null.

sin(3x5)=0\sin(3x-5)=0

f(x)f(x) hat somit dieselben Nullstellen wie eine Sinusfunktion der Form g(x)=sin(3x5)g(x)= \sin(3x-5).

Auf den folgenden Kursseiten erfährst du, wie du diese bestimmen kannst.

7 Nullstellen von trigonometrischen Funktionen (1|5)

Die Winkelfunktionen Sinus, Kosinus und Tangens sind die wichtigsten trigonometrischen Funktionen. Sie tauchen sowohl am rechtwinkligen Dreieck, als auch in der Kreisgeometrie (Trigonometrie am Einheitskreis) auf.

Durch die Form ihrer Graphen spielen sie auch eine wichtige Rolle bei der mathematischen Beschreibung von Wellen und Schwingungen.

Sinusfunktion
Cosinusfunktion
Tangensfunktion

Trigonometrische Funktionen sind periodisch, d. h. es gibt nicht nur eine oder zwei Nullstellen, sondern entweder unendlich viele oder gar keine.

Trigonometrische Funktionen haben unendlich viele oder gar keine Nullstellen.

Sinus

Für welche xRx\in \mathbb R wird f(x)=sin(x)f(x)=\mathrm{sin}(x) Null?

Am Einheitskreis kannst du erkennen, für welche x[0°;360°[  sin(x)x\in[0°;360°[\;\mathrm{sin}(x) Null wird.

  \;

Es gilt: 360°=^  2π360°\hat{=}\;2\pi, also für jedes beliebige α:        x=α360°2π\alpha:\;\;\;\;x=\displaystyle\frac{\alpha}{360°}\cdot2\pi .

Aus dem Einheitskreis kann man ablesen, dass x1=0°x_1=0° bzw. x1=0x_1=0 und x2=180°x_2=180° bzw. x2=πx_2=\pi Nullstellen im Intervall [0°;360°[[0°;360°[ bzw. [0;2π[[0;2\pi[ sind.

Da die Sinusfunktion aber periodisch ist, hat sie unendlich viele Nullstellen.

sinus

Wir wissen, dass der Sinus an ganzzahligen Vielfachen von π\pi Null wird. Es gilt also: sin(kπ)=0\sin(k\cdot\pi)=0 mit kZk\in\mathbb{Z}.

Die Nullstellenmenge für f(x)=sin(x)f(x)=\sin(x) lautet somit: N={kπ  kZ}N=\{k\cdot\pi\;\vert k\in \mathbb{Z}\} .

8 Nullstellen von trigonometrischen Funktionen (2|5)

Betrachten wir nun eine Sinusfunktion der Form f(x)=asin(g(x))f(x)=a\cdot\sin\left(g(x)\right) mit a0a\neq0, bei der das Argument g(x)g(x) eine beliebige Funktion ist.

Da a0a\neq0, brauchst du bei der Nullstellenbestimmung asin(g(x))=0a\cdot\sin(g(x))=0 also nur sin(g(x))=0\sin\left(g(x)\right)=0 zu setzen. Wir wissen, dass beim Sinus gilt: sin(kπ)=0\sin(k\cdot\pi)=0 mit kZk\in\mathbb{Z}. Somit gilt zur Nullstellenbestimmung:

sin(g(x))=sin(kπ)=0\sin\left(g(x)\right)=\sin(k\cdot\pi)=0

g(x)=kπ\Rightarrow g(x)=k\cdot\pi

Löse diese Gleichung nach xx auf, um die Nullstellen von f(x)f(x) zu erhalten.

Fazit

Um Nullstellen der Sinusfunktion zu bestimmen, muss man prüfen, wann ihr Argument ein Vielfaches von π\pi wird.

Beispiel

f(x)=14sin(3x5)=0\def\arraystretch{1.25} \begin{array}{}&f(x)=14\cdot\mathrm{sin}(3x-5)=0\end{array}

Man weiß, dass sin(kπ)=0\sin(k\cdot\pi)=0 mit kZk\in\mathbb{Z}. Setze das Argument der Sinusfunktion also gleich kπk\cdot\pi und löse nach xx auf.

3x5=kπ+53x=kπ+5:3x=kπ+53\def\arraystretch{2} \begin{array}{rcl}3x-5&=&k\cdot\pi&|+5\\3x&=&k\cdot\pi+5&|:3\\x&=&\dfrac{k\cdot\pi+5}{3}\end{array}

Stelle das Ergebnis mit einer Nullstellenmenge dar.

N={kπ+53    kZ}N=\left\{\dfrac{k\cdot\pi+5}{3}\;|\;k\in \mathbb Z\right\}

9 Nullstellen von trigonometrischen Funktionen (3|5)

Als Nächstes schauen wir uns den Cosinus an.

Cosinus

Für welche xRx\in\mathbb R wird f(x)=cos(x)f(x)=\mathrm{cos}(x) Null?

Am Einheitskreis kannst du erkennen, für welche x[0°;360°[  cos(x)x\in[0°;360°[\;\mathrm{cos}(x) Null wird.

  \;

Es gilt: 360°=^  2π360°\hat{=}\;2\pi, also für jedes beliebige α:        x=α360°2π\alpha:\;\;\;\;x=\displaystyle\frac{\alpha}{360°}\cdot2\pi .

Aus dem Einheitskreis kann man ablesen, dass x1=90°x_1=90° bzw. x1=12πx_1=\frac12\pi und x2=270°x_2=270° bzw. x2=32πx_2=\frac32\pi Nullstellen im Intervall [0°;360°[[0°;360°[ bzw. [0;2π[[0;2\pi[ sind.

Da die Cosinusfunktion aber periodisch ist, hat sie unendlich viele Nullstellen.

cosinus

Wir wissen, dass der Cosinus an ungeradzahligen Vielfachen von π2\dfrac{\pi}{2} Null wird. Es gilt also cos(kπ2)=0\cos\left(k\cdot\dfrac{\pi}{2}\right)=0 mit k=1,3,5,7,9,k=1{,}3,5{,}7,9,\dots. Gerade Zahlen sind ein Vielfaches von 22. Ungerade Zahlen kann man beschreiben, indem man von einer geraden Zahl 11 abzieht. Es gilt also cos((2k1)π2)=0\cos\left((2k-1)\dfrac{\pi}{2}\right)=0 mit kZk\in\mathbb{Z}.

Die Nullstellenmenge für f(x)=cos(x)f(x)=\cos(x) lautet somit: N={(2k1)π2  kZ}N=\left\{(2k-1)\dfrac{\pi}{2}\;\vert k\in \mathbb{Z}\right\} .

10 Nullstellen von trigonometrischen Funktionen (4|5)

Betrachten wir nun eine Cosinusfunktion der Form f(x)=acos(g(x))f(x)=a\cdot\cos\left(g(x)\right) mit a0a\neq0, bei der das Argument g(x)g(x) eine beliebige Funktion ist.

Da a0a\neq0, brauchst du bei der Nullstellenbestimmung acos(g(x))=0a\cdot\cos\left(g(x)\right)=0 also nur cos(g(x))=0\cos\left(g(x)\right)=0 zu setzen. Wir wissen, dass beim Cosinus gilt: cos((2k1)π2)=0\cos\left((2k-1)\dfrac{\pi}{2}\right)=0 mit kZk\in\mathbb{Z}. Somit gilt zur Nullstellenbestimmung:

cos(g(x))=cos((2k1)π2)=0\cos\left(g(x)\right)=\cos\left((2k-1)\dfrac{\pi}{2}\right)=0

g(x)=(2k1)π2\Rightarrow g(x)=(2k-1)\dfrac{\pi}{2}

Löse diese Gleichung nach xx auf, um die Nullstellen von f(x)f(x) zu erhalten.

Fazit

Um die Nullstellen der Cosinusfunktion zu bestimmen, muss man prüfen, wann ihr Argument ein ungerades Vielfaches von π2\dfrac\pi2 wird.

Beispiel

f(x)=cos(x24π)=0f(x)=\cos(x^2-4\pi)=0

Man weiß, dass cos((2k1)π2)=0\cos\left((2k-1)\dfrac{\pi}{2}\right)=0 mit kZk\in\mathbb{Z}.Setze das Argument der Cosinusfunktion also gleich (2k1)π2(2k-1)\dfrac{\pi}{2} und löse nach xx auf.

x24π=(2k1)π2+4πx2=(2k1)π2+4πauf Hauptnenner bringenx2=(2k1)π+8π2π  ausklammernx2=π(2k1)+82=π2k+72Bruch auftrennenx2=π(2k2+72)=π(k+72)x=±π(k+72)\def\arraystretch{2} \begin{array}{rcl}x^2-4\pi&=&(2k-1)\dfrac{\pi}{2}&|+4\pi\\x^2&=&\dfrac{(2k-1)\pi}{2}+4\pi&\text{auf Hauptnenner bringen} \\x^2&=&\dfrac{(2k-1)\pi+8\pi}{2}&\pi\;\text{ausklammern}\\x^2&=&\pi\cdot\dfrac{(2k-1)+8}{2}=\pi\cdot\dfrac{2k+7}{2}&\text{Bruch auftrennen}\\x^2&=&\pi\cdot\left(\dfrac{2k}{2}+\dfrac{7}{2}\right)=\pi\cdot\left(k+\dfrac{7}{2}\right)&|\sqrt{}\\x&=&\pm\sqrt{\pi\cdot\left(k+\frac{7}{2}\right)}\end{array}

Stelle das Ergebnis mit einer Nullstellenmenge dar.

N={±π(k+72)    kZ}N=\left\{\pm\sqrt{\pi\cdot\left(k+\frac{7}{2}\right)}\;|\;k\in \mathbb Z\right\}

Da kk eine beliebige ganze Zahl ist, kann der Radikand sowohl positive, als auch negative Werte annehmen. Für einen negativen Radikanden gibt es allerdings keine reelle Lösung. Dass das Ergebnis dennoch stimmt, hat damit zu tun, dass die Funktion f(x)=cos(x24π)f(x)=\cos (x^2-4\pi) reelle und komplexe Nullstellen hat.

Graph einer Cosinusfunktion

11 Nullstellen von trigonometrischen Funktionen (5|5)

Als Nächstes schauen wir uns noch den Tangens an.

Tangens

Für welche xRx\in\mathbb R wird f(x)=tan(x)f(x)=\mathrm{tan}(x) Null?

Bild

Die Tangensfunktion ist definiert als tan(x)=sin(x)cos(x)\mathrm{tan}(x)=\displaystyle\frac{\mathrm{sin}(x)}{\mathrm{cos}(x)}.

Der Tangens wird genau dann Null, wenn der Zähler gleich Null ist. Also sin(x)=0\sin(x)=0.

Somit hat die Tangensfunktion, ebenso wie die Sinusfunktion, Nullstellen bei allen ganzzahligen Vielfachen von π\pi.

tan(kπ)=0\Rightarrow \tan(k\cdot\pi)=0 mit kZk\in\mathbb{Z}

Fazit

Um Nullstellen der Tangensfunktion zu bestimmen, muss man prüfen, wann ihr Argument ein Vielfaches von π\pi wird.

12 Nullstellen von Exponentialfunktionen

Eine Exponentialfunktion hat den Funktionsterm f(x)=baxf(x)=b\cdot a^x. Dabei ist a>0,  a1a>0,\;a\neq1 und b0b\neq0.

Exponentialfunktion

Da b0b\neq0, muss zur Bestimmung der Nullstelle x0x_0 gelten: ax0=0a^{x_0}=0. Jedoch gilt: ax>0a^x>0. Daraus folgt:

Eine Exponentialfunktion der Form baxb\cdot{a^x} besitzt keine Nullstellen.

Ausnahme

Wird eine Exponentialfunktion durch eine Konstante cc in yy-Richtung verschoben, kann es eine Nullstelle geben.

f(x)=bax+cf(x)=b\cdot{a^x}+c

0\displaystyle 0==bax0+c\displaystyle b\cdot{a^{x_0}}+cc\displaystyle -c
c\displaystyle -c==bax0\displaystyle b\cdot{a^{x_0}}:b\displaystyle :b
cb\displaystyle \dfrac{-c}{b}==ax0\displaystyle a^{x_0}ln()\displaystyle \ln()
ln(cb)\displaystyle \ln\left(\dfrac{-c}{b}\right)==ln(ax0)=x0ln(a)\displaystyle \ln(a^{x_0})=x_0\cdot\ln(a):ln(a)\displaystyle :\ln(a)
ln(cb)=ln(ax0)\displaystyle \ln\left(\dfrac{-c}{b}\right)=\ln(a^{x_0})==x0ln(a)\displaystyle x_0\cdot\ln(a):ln(a)\displaystyle :\ln(a)
ln(cb)ln(a)\displaystyle \dfrac{\ln\left(\dfrac{-c}{b}\right)}{\ln(a)}==x0\displaystyle x_0

Da ax0>0a^{x_0}>0 ist, muss für das Vorhandensein einer Nullstelle x0x_0 gelten:

wenn b>0b>0, dann c<0c<0.

wenn b<0b<0, dann c>0c>0.

  \;

Du kannst dir das noch nicht so gut vorstellen? Im folgenden Applet kannst du aa, bb und cc mit den Schiebereglern verändern und schauen, wie sich der Graph der Exponentialfunktion verhält.

13 Nullstellen von Logarithmusfunktionen

Eine Logarithmusfunktion ist eine Abbildung mit der Funktionsvorschrift

f:R+R,xlogb(x)f:\mathbb{R}^+\to\mathbb{R}, x\mapsto\log_b(x), wobei bR+b\in\mathbb{R}^+ und b1b\neq 1 gilt.

bb heißt Basis des Logarithmus.

ln Funktion

Betrachte eine beliebige Logarithmusfunktion f(x)=logb(x)f(x)=\log_b(x). Setze zur Bestimmung der Nullstellen die Funktion gleich Null:

0=logb(x0)0=\log_b(x_0)

Da die Logarithmusfunktion y=logb(x)y=\log_b(x) die Umkehrfunktion einer Exponentialfunktion der Form y=bxy=b^x ist, gilt: x=byx=b^y.

Daraus folgt für die Nullstelle: x0=b0=1x_0=b^0=1

\Rightarrow Eine Logarithmusfunktion der Form f(x)=logb(x)f(x)=\log_b(x) hat die Nullstelle bei x0=1x_0=1.

Die Logarithmusfunktion kann auch von der Form f(x)=logb(g(x))f(x)=\log_b\left(g(x)\right) sein, bei der das Argument g(x)g(x) eine beliebige Funktion ist.

Allgemein gilt also:

Eine Logarithmusfunktion nimmt genau dann den Wert Null an, wenn ihr Argument 1 ist.

Beispiele

a)      f(x)=log3(x2x1)=0a)\;\;\;f(x)=\log_3{(x^2-x-1)}=0

Setze das Argument x2x1x^2-x-1 gleich Eins und löse die Gleichung.

x2x1\displaystyle x^2-x-1==1\displaystyle 11\displaystyle -1
x2x2\displaystyle x^2-x-2==0\displaystyle 0

Mitternachtsformel anwenden.

x1,2\displaystyle x_{1{,}2}==1±(1)241(2)21\displaystyle \frac{1\pm\sqrt{(-1)^2-4\cdot1\cdot(-2)}}{2\cdot 1}
==1±92=1±32\displaystyle \frac{1\pm\sqrt{9}}{2}=\frac{1\pm3}{2}

x1=1+32=42=2x_1=\dfrac{1+3}{2}=\dfrac42=2

x2=132=22=1x_2=\dfrac{1-3}{2}=\dfrac{-2}{2}=-1

Die Funktion f(x)f(x) hat zwei Nullstellen bei x1=2x_1=2, x2=1x_2=-1.

b)      f(x)=ln(cos(x)+0,5)b)\;\;\;f(x)=\mathrm{ln}(\mathrm {cos}(x)+0{,}5)

Setze das Argument cos(x)+0,5\mathrm{cos}(x)+0{,}5 gleich Eins und löse die Gleichung.

cos(x)+0,5\displaystyle \mathrm {cos}(x)+0{,}5==1\displaystyle 10,5\displaystyle -0{,}5
cos(x)\displaystyle \mathrm{cos}(x)==0,5\displaystyle 0{,}5cos1\displaystyle \vert\mathrm{cos}^{-1}
x\displaystyle x==cos1(0,5)\displaystyle \mathrm{cos}^{-1}(0{,}5)

x=13πx=\frac13\pi

N={13π+2  πk    kZ}\Rightarrow N=\{\frac13\pi+2\;\pi k \;|\;k\in \mathbb Z\}

14 Aufgaben zur Nullstellenberechnung

Berechne die Nullstelle(n) der folgenden Funktionen.

 

a)

Laden

b)

Laden

c)

Laden

d)

Laden

e)

Laden

f)

Laden

g)

Laden

h)

Laden

i)

Laden

Feedback

Damit wir unseren Kurs für die Zukunft verbessern können, würden wir uns sehr über ein Feedback von dir freuen. Es dauert auch nur 3 Minuten!

 

Klicke dazu auf diesen Link.


Dieses Werk steht unter der freien Lizenz
CC BY-SA 4.0Was bedeutet das?