Bestimme die Nullstelle(n) der folgenden Funktion und gib die Linearfaktordarstellung von f an:
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nullstellen berechnen
Nullstellen bestimmen und Linearfaktordarstellung angeben.
Zur Berechnung der Nullstellen setzt du als Erstes f(x)=0.
Aus dieser Gleichung klammerst du am Besten x2 aus.
Damit ist nämlich ein Produkt entstanden, das gleich 0 ist. Daher kannst du nun jeden der Faktoren einzeln gleich 0 setzen.
⇒x2=0 oder 61x2−61x−1=0
x2=0⇒x=0. Das ergibt die Nullstelle: x1=0
61x2−61x−1=0⇒? Die Nullstellen des Terms in der Klammer musst du noch bestimmen.
Das ist eine quadratische Gleichung, und darauf kannst du die Lösungsformel anwenden.
Das kannst du entweder jetzt direkt gleich tun;
oder du multiplizierst vorher, wenn du geschickt vorgehen möchtest, die Gleichung erst mit 6.
Dann fallen nämlich alle Brüche weg!
61x2−61x−1=0 |⋅6
Berechne hiervon die Diskriminante.
D=(−1)2−4⋅1⋅(−6)=25
Die Diskriminante ist größer als 0, also kannst du weiterrechnen und die beiden Lösungen bestimmen.
x2/3=2⋅1−(−1)±25
Die Lösungen heißen hier x2/3 statt x1/2, da die Bezeichnung x1 ja schon für die Nullstelle x1=0 vergeben wurde.
x2/3=21±5
Rechne beide Werte aus.
x2=21+5=26=3
x3=21−5=2−4=−2
Jetzt hast du alle Nullstellen von f erhalten und kannst auch ihre Vielfachheiten angeben.
Nullstellen von f:
x1=0
doppelte Nullstelle, d.h. Vielfachheit 2
x2=3
einfache Nullstelle, d.h. Vielfachheit 1
x3=−2
einfache Nullstelle, d.h. Vielfachheit 1
Linearfaktordarstellung angeben
f(x)=?
Um die Linearfaktordarstellung angeben zu können, brauchst du
alle Nullstellen der Funktion, und
deren Vielfachheiten;
und den Faktor, der in der Funktion vor der höchsten x-Potenz steht.
Als Linearfaktordarstellung von f ergibt sich:
f(x)=61⋅(x−0)2⋅(x−3)⋅(x−(−2))
oder kürzer f(x)=61x2(x−3)(x+2)