Aufgaben zur Bestimmung von Nullstellen bei quadratischen Funktionen
Lerne mit diesen Aufgaben, die Nullstellen von quadratischen Funktionen zu bestimmen und wichtige Lösungsformeln anzuwenden!
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Die PQ-Formel
Ziehe p und q an die richtige Stelle in der pq-Formel.
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: PQ-Formel
Um die Gleichung 0=x2â6x+9 zu lösen, mĂŒssen wir p und q herauslesen und in die pq-Formel einsetzen.
0=x2p-6ââx+q9ââEingesetzt in die Formel: x1,2â=â2pâ±(2pâ)2âqâ
Lösung
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Berechne die Lösung der Gleichung 0=x2â6x+9
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: PQ-Formel
Die Gleichung lösen wir mithilfe der pq-Formel.
In Teilaufgabe (a) hast du bereits die richtigen Werte fĂŒr p und q in die Formel eingesetzt. Hier ist die ganze Lösung:
x1,2â = â2(â6)â±(2â6â)2â9â â â2(â6)â=26â
= 26â±(2â6â)2â9â â (2â6â)2=9
= 26â±9â9â = 3 Hast du eine Frage oder Feedback?
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Berechne fĂŒr die folgende Funktion die Nullstellen und den Funktionswert, der an der Stelle x=2 angenommen wird. Zeichne den Graphen der Funktion in ein Koordinatensystem.
f(x)=x2â4x+6
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
f(x)=x2â4x+6
Setze die Funktion gleich 0.
0=x2â4x+6
Du erhÀltst eine quadratische Gleichung. und kannst daher mit der Mitternachtsformel arbeiten.
Berechne zunÀchst die Diskriminante D; denn falls D<0 ist, gibt es ohnehin keine Lösungen.
D=(â4)2â4â 1â 6=16â24=â8<0
Damit besitzt f keine Nullstellen.
Funktionswert an der Stelle x = 2
f(x)=x2â4x+6
Setze fĂŒr x den Wert 2 ein.
f(2)=22â4â 2+6=4â8+6=2
Graphen zeichnen
Um den Graphen zu zeichnen, kannst du verschieden vorgehen:
1. Möglichkeit: Scheitelform
f(x)â===âx2â4x+6x2â4x+4â4+6(xâ2)2+2â
Also handelt es sich bei Gfâ um eine verschobene Normalparabel mit Scheitel S(2âŁ2).
2. Möglichkeit: Lege mit dem Taschenrechner eine Wertetabelle an.
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f(x)=21âx2+x+121â
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
f(x)=21âx2+x+121â
Setze die Funktion gleich 0.
Du erhÀltst eine quadratische Funktion und kannst daher mit der Mitternachtsformel arbeiten.
0=21âx2+x+121â
Berechne zunÀchst die Diskriminante D; denn falls D<0 ist, gibt es ohnehin keine Lösung.
D=12â4â 21ââ 121â=1â3=â2<0
Damit besitzt f keine Nullstellen.
Funktionswert an der Stelle x = 2
f(x)=21âx2+x+121â
Setze in x den Wert 2 ein.
f(2)=21ââ 22+2+121â=2+2+121â=521â
Graphen zeichnen
Um den Graphen von f zu zeichnen, kannst du verschieden vorgehen.
1. Möglichkeit: Scheitelform
f(x)=21âx2+x+121â=21â(x2+2x)+121â=21â(x2+2x+1â1)+121â=21â[(x+1)2â1]+121â=21â(x+1)2+1â
Damit handelt es sich bei Gfâ um eine um den Faktor 21â gestauchte Normalparabel mit Scheitel S(â1âŁ1).
2. Möglichkeit:
Erstelle mit dem Taschenrechner/im Kopf eine Wertetabelle.
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f(x)=âx2+5xâ4
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
f(x)=âx2+5xâ4
Funktion gleich 0 setzen.
0=âx2+5xâ4
Diskriminante berechnen.
D=52â4â (â1)â (â4)=25â16=9>0
Daher gibt es zwei Nullstellen.
0=âx2+5xâ4
In die Mitternachsformel einsetzen dabei die berechnete Diskriminante einsetzen.
x1,2â=2â (â1)â5±9ââ
x1â=â2â5+3â=â2â2â=1
x2â=â2â5â3â=â2â8â=4
â Â die Nullstellen sind x1â=1 und x2â=4.
Funktionswert an der Stelle x = 2
f(x)=âx2+5xâ4
x=2 einsetzen.
f(2)=â22+5â 2â4=â4+10â4=2
Graphen zeichnen
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Bestimme die Nullstellen der verschobenen Parabeln.
h1â:xâŠx2â64
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen berechnen
Setze die Funktion gleich 0.
x2â64 = 0 +64 x2 = 64 â x = ±64â âx1â=+8;x2â=â8
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h2â:xâŠx2â2,25
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen berechnen
Setze die Funktion gleich 0.
x2â2,25 = 0 +2,25 x2 = 2,25 â x = ±2,25â âx1â=+1,5;x2â=â1,5
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h3â:xâŠx2+1
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen berechnen
Setze die Funktion gleich 0.
x2+1 = 0 â1 x2 = â1 Damit gibt es keine Nullstelle.
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Bestimme die Nullstellen von der Funktion f(x)=(x+1,5)2.
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen bestimmen
(x+1,5)2 = â Setze die Funktion gleich 0.
(x+1,5)2 = 0 â x+1,5 = 0 â1,5 x = â1,5 - 5
Bestimme die Nullstellen folgender Funktionen:
x2+3x+4
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
2â 1â3±32â4â 1â 4ââ
Erster Schritt ist, da wir hier eine quadratische Funktion vorliegen haben, Mitternachtsformel anwenden.
2â3±â7ââ
Schritt Zwei die Diskriminante, also das was unter der Wurzel steht ausrechnen.
Diskriminante D = â7
Da die Diskriminante D hier negativ ist, folgt daraus das diese Funktion keine Nullstellen hat.
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3x3+5x2+x
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
3x3+5x2+x
Zu allererst schaust du dir an ob du eine Variable ausklammern kannst.
Bei dieser Funktion kannst du ein x ausklammern.
xâ (3x2+5x+1)
Jetzt ĂŒberlegst du dir wann die Funktion Null wird.
Das Produkt zweier Faktoren wird genau dann Null wenn ein Faktor Null wird.
FĂŒr x=0 folgt 0â (0+0+1)=0
Wie du siehst ist x1â=0 eine Nullstelle der Funktion.
3x2+5x+1
Jetzt schaust du dir nur noch den Term in der Klammer an.
Dieser ist eine quadratische Funktion und quadratische Funktionen löst du mit der Mitternachtsformel.
2â 3â5±52â4â 3â 1ââ
Mitternachtsformel anwenden
6â5±1â3â
Diskriminante ausrechnen.
Wie du siehst ist die D positiv, daraus folgt es gibt zwei Lösungen fĂŒr x
x2/3â=6â5+13ââ und 6â5â13ââ
x1â=0 und x2â=6â5+13ââ und x3â=6â5â13ââ
Die Funktion hat also 3 Nullstellen.
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x2â12x+36
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
x2â12x+36
Du kannst die Nullstellen natĂŒrlich auch mit der Mitternachtsformel lösen.
Allerdings kannst du dir viel Arbeit sparen, wenn du erkennst das hier die 2. binomische Formel steht.
(xâ6)2
Jetzt musst du schauen wann die Klammer null wird.
Hier wird die Klammer fĂŒr x=6 Null.
Damit ist die Nullstelle der Funktion x=6
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(x+3)â (xâ4)
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
Die Funktion steht in Faktorform da.
(x+3)â (xâ4)
Du kannst die Nullstellen ablesen.
Die Funktion besitzt zwei Nullstellen bei x1â=4 und x2â=â3
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4x2â25
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
In der Funktion findest du die 3. binomische Formel.
f(x)=4x2â25
An dieser Stelle lÀsst sich die 3. binomische Formel anwenden.
f(x)=(2xâ5)(Ëâ2x+5)
Die Funktion steht jetzt in Faktorform da.
Jetzt schaust du dir die einzelnen Faktoren an.
Der erste Faktor: (2xâ5)
An dieser Stelle setzt du den Term in der Klammer gleich Null.
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â100+x2
â100+x2 = 0 â +100
x2 = 100 â Wurzelziehen
x = ±10 Also sind die Nullstellen x1â=â10 und x2â=10.
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x2+6x+1
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Bestimme durch geschicktes Rechnen die Nullstellen der folgenden Funktionen:
f(x)=x2â4
FĂŒr diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen
In dieser Aufgabe bestimmst du die Nullstellen der Funktion f(x), setzte dazu f(x)=0 und löse nach x auf
f(x) = x2â4 +4 x2â4 = 0 4 = x2 â ±4â = x1,2â ±2 = x1,2ââ Die Nullstellen der Funktion f(x) sind x1â=â2 und x2â=2
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