Nullstellen mit dem Satz vom Nullprodukt berechnen

Zusammenfassung
[quote]Die Nullstellen einer Funktion sind die Punkte, an denen der Funktionsgraph die x-Achse schneidet. An diesen Punkten ist [math]f\left(x\right)=0[/math]. wir setzen also die Funktionsgleichung "gleich null" und lösen nach [math]x[/math] auf. Für verschiedene Funktionsgleichungen gibt es verschiedene Lösungsverfahren. In dieser Aufgabe berechnen wir die Nullstellen [b]mit dem Satz vom Nullprodukt[/b]: Ein Produkt ist genau dann null, wenn mindestens ein Faktor gleich null ist.[br][br]Man erhält eine Gleichung der Form [math]ax^2+bx=0[/math] (das heißt: [math]c=0[/math]):[br][list][*][math]x[/math] ausklammern[/*][*][b]Satz vom Nullprodukt[/b] anwenden, um in jedem Faktor die Lösung für [math]x[/math] einzeln zu bestimmen.[/*][/list][br]Die [b]Anzahl der Lösungen[/b] hängt von dem Term unter der Wurzel ab. Dieser Term heißt [b]Diskriminante[/b] und wird mit [math]D[/math] bezeichnet. Es gilt:[br][list][*][math]D>0[/math]: [math]f[/math] hat [b]zwei [/b]Nullstellen[/*][*][math]D=0[/math]: [math]f[/math] hat [b]eine [/b](doppelte) Nullstelle[/*][*][math]D<0[/math]:[math]f[/math] hat [b]keine [/b]Nullstelle[br][/*][/list][/quote]
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Berechne die Nullstellen mit dem Satz vom Nullprodukt
Verallgemeinerung für ganzrationale Funktionen
Die obigen Erklärungen für die Parabel können ohne weiteres auf ganzrationale Funktionen übertragen werden (immerhin ist die Parabel eine [i]ganzrationale Funktion mit Grad 2[/i]). Auch hier gilt: Erst ausklammern, dann die einzelnen Faktoren gleich 0 setzen:[br][br]Beispiel[br]Aufgabe: Sei [math]f\left(x\right)=x^3-4x[/math]. Gib die Nullstellen der Funktion an.[br]Lösung: [math]0=x^3-4x[/math]   [math]x[/math] ausklammern[br][math]0=x\cdot\left(x^2-4\right)[/math]    Satz vom Nullprodukt[br][math]x=0[/math] oder [math]x^2-4=0[/math][br][br]Daraus folgen die Nullstellen [math]x=0,x=2,x=-2[/math].[br][br][br]Beispiel 2[br]Aufgabe: Sei [math]f\left(x\right)=2x^4+4x^3-10x^2[/math]. Gib die Nullstellen der Funktion an.[br]Lösung: Beachte, dass nicht immer nur [math]x[/math] ausgeklammert wird. Stattdessen klammert man die höchstmögliche Potenz aus, in diesem Fall [math]x^2[/math]. Zusätzlich kann man, sofern passend, noch einen Koeffizienten ausklammern. In diesem Fall kann [math]2x^2[/math] ausgeklammert werden:[br][math]0=2x^4+4x^3-10x^2[/math]   Ausklammern[br][math]0=2x^2\cdot\left(x^2+4x-10\right)[/math]  Satz vom Nullprodukt[br][math]2x^2=0[/math] oder [math]x^2+4x-10=0[/math].[br]Dies kann nun wieder mit bekannten Verfahren (wie der pq-Formel) gelöst werden.
pq-Formel üben
Da die pq-Formel von höchster Wichtigkeit in der gesamten Oberstufe ist, folgt nun ein Blatt zum Üben dieser.

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