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Wiederholung - Nullstellen bei linearen und quadratischen Funktionen

Zur Orientierung

Wir wiederholen hier bekannte Verfahren zur Bestimmung von Nullstellen bei ganzrationalen Funktionen vom Grad 1 (lineare Funktionen) und Grad 2 (quadratische Funktionen).

Nullstellen einer linearen Funktion bestimmen

Hinweis: Eine ausführlichere Wiederholung zur Nullstellenbestimmung bei linearen Funktionen findest du im Kapitel Wiederholung – lineare Funktionen.

Nullstellen einer linearen Funktion

Die Nullstellen einer linearen Funktion $f$ mit $f(x) = ax + b$ (mit $a \neq 0$) erhält man, indem man die Gleichung $f(x) = 0$ nach $x$ auflöst. Man erhält dann die Nullstelle $x = -\dfrac{b}{a}$.

Aufgabe 1

Bestimme die Nullstellen der linearen Funktion $f$ mit $f(x) = 2x - 4$.

Zur Kontrolle

Bed.: $f(x) = 0$

$\begin{array}{lcl} 2x - 4 & = & 0 \\ 2x & = & 4 \\ x & = & 2 \end{array}$

Ergebnis: Die gesuchte Nullstelle ist $x = 2$.

Aufgabe 2

Bestimme analog die Nullstellen der folgenden linearen Funktionen.

  • $f(x) = -x + 2$
  • $f(x) = 3x - 1$
  • $f(x) = 1.5x - 6$
  • $f(x) = -0.1x + 1$

Nullstellen einer quadratischen Funktion bestimmen

Hinweis: Eine ausführlichere Wiederholung zur Nullstellenbestimmung bei quadratischen Funktionen findest du im Kapitel Wiederholung – quadratische Funktionen.

Nullstellen einer quadratischen Funktion

Die Nullstellen einer quadratischen Funktion $f$ mit $f(x) = ax^2 + bx + c$ kann man mit der a-b-c-Formel bestimmen:

Die quadratische Gleichung $ax^2 + bx + c = 0$ (mit $a \neq 0$) hat die Lösungen $x_{1,2} = \displaystyle{\frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}}$.

Beachte, dass hier auch der Fall eintreten kann, dass es keine Lösung gibt, wenn eine negative Zahl unter der Wurzel vorliegt.

Aufgabe 3

Bestimme die Nullstellen der quadratischen Funktion $f$ mit $f(x) = 4x^2 - 8x - 12$ mit Hilfe der a-b-c-Formel.

Zur Kontrolle

Mit $f(x) = \underbrace{4}_{a} x^2 + \underbrace{-8}_{b} x + \underbrace{-12}_{c}$ erhält man:

$x_{1,2} = \displaystyle{\frac{8 \pm \sqrt{256}}{8}} = 1 \pm 2$

Ergebnis: Die gesuchten Nullstellen sind $x = -1$ und $x = 3$.

Aufgabe 4

Bestimme analog die Nullstellen der folgenden quadratischen Funktionen.

  • $f(x) = x^2 + 4x - 5$
  • $f(x) = 3x^2 - 6x + 3$
  • $f(x) = 2x^2 - 12x + 14$
  • $f(x) = 4x^2 + 4x + 1$

Aufgabe 5

Ergänze die Beispiele auf dem Wissensspeicher – Nullstellen.

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