Untersuchung von Polynomfunktionen dritten und zweiten Grades

MathematicsPolynomial Functions and CalculusMittelSTEM

Veröffentlicht:

Aufgabe 1 (Variante 2)

(30 Punkte)

1.1 Berechnen Sie die Nullstellen der Funktion $g$ mit $g(x) = x^3 + x^2 - 3x, x \in \mathbb{R}$. Begründen Sie, warum das Schaubild nicht zu $g$ gehören kann.

(5 Punkte)

1.2 Gegeben ist die Funktion $f$ mit $f(x) = (x - 1)(x + 2), x \in \mathbb{R}$.

Skizzieren Sie das Schaubild und berechnen Sie den Inhalt der Fläche, die das Schaubild im 4. Quadranten mit den Koordinatenachsen bildet. (6 Punkte)

Diese Aufgabe enthält visuelle Inhalte: Ein kartesisches Koordinatensystem mit einer $x$- und $y$-Achse. Der Graph zeigt eine kubische Funktion, die die $x$-Achse an den Stellen $x = -2$, $x = 0$ und etwa $x = 1.3$ schneidet. Das Koordinatensystem hat Gitterlinien im Abstand von 1 Einheit. Beschriftungen auf der $x$-Achse reichen von -3 bis 2, auf der $y$-Achse von -1 bis 2.

Animierte Videolösung

Die erste Hälfte ist kostenlos, die komplette Lösung gibt es in der App.

Schriftliche Lösung Schritt für Schritt

1
Schritt 1

Herzlich willkommen! In dieser Aufgabe beschäftigen wir uns mit der Funktion g von x gleich x hoch drei plus x quadrat minus drei x. Wir sollen ihre Nullstellen berechnen und erklären, warum der gezeigte Graph nicht zu dieser Funktion gehört.

Aufgabe 1.1

$$g(x) = x^3 + x^2 - 3x$$
2
Schritt 2

Um die Nullstellen zu finden, setzen wir die Funktionsgleichung gleich null.

$$x^3 + x^2 - 3x = 0$$
3
Schritt 3

Wir bemerken sofort, dass jeder Term ein x enthält. Also können wir x ausklammern.

4
Schritt 4

Nach dem Nullprodukt-Satz ist entweder x gleich null oder die Klammer ist null. Unsere erste Nullstelle ist also x eins gleich null.

$$x_1 = 0$$
5
Schritt 5

Für die verbleibende quadratische Gleichung verwenden wir die p-q-Formel mit p gleich eins und q gleich minus drei.

$$x^2 + x - 3 = 0$$
6
Schritt 6

Wir setzen die Werte in die Formel ein: Minus p halbe gibt minus null Komma fünf, plus minus die Wurzel aus null Komma zwei fünf minus minus drei.

$$x_{2,3} = -\frac{1}{2} \pm \sqrt{\left(\frac{1}{2}\right)^2 - (-3)}$$
7
Schritt 7

Das vereinfacht sich zu minus null Komma fünf plus minus die Wurzel aus drei Komma zwei fünf.

Der Rest der Lösung ist auf Solvi

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Fach
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Thema
Polynomial Functions and Calculus
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