Gleichung gleich null setzen

Um die Nullstellen einer Funktion ff zu berechnen, muss man die xx-Werte finden, für die f(x)=0f\left(x\right)=0 wird.

Im Normalfall setzt man daher den Funktionsterm gleich Null und versucht, die sich ergebende Gleichung nach xx aufzulösen.

Lineare Funktionen

Eine lineare Funktion hat die Form f(x)=m⋅x+tf\left(x\right)=m\cdot x+t.

Beispiel

Nehmen wir das Beispiel f (x)=3x−2f\left(x\right)=3x-2. Um hier die Nullstelle zu berechnen, setzen wir f(x)=0f\left(x\right)=0 und lösen nach xx auf.

f(x)\displaystyle f\left(x\right) == 3x−2\displaystyle 3x-2

Setze den Funktionsterm gleich 0.

0\displaystyle 0 == 3x−2\displaystyle 3x-2 +2\displaystyle +2

Löse die Gleichung nach x auf.

2\displaystyle 2 == 3x\displaystyle 3x :3\displaystyle :3
x\displaystyle x == 23\displaystyle \frac{2}{3}

⇒\;\;\Rightarrow\;\; Nullstelle bei x=23x=\frac{2}{3}

Allgemeine Berechnung

Setzen wir die allgemeine Form f(x)=m⋅x+tf\left(x\right)=m\cdot x+t gleich 00, so erhalten wir:

mx+t\displaystyle mx+t == 0\displaystyle 0 −t\displaystyle -t

Löse die Gleichung nach x auf.

mx\displaystyle mx == −t\displaystyle -t :m\displaystyle :m

Dies geht nur, wenn m≠0m \neq 0.

x\displaystyle x == −tm\displaystyle -\frac{t}{m}

⇒\;\;\Rightarrow\;\; Nullstelle bei x=−tmx=-\frac{t}{m}

Allgemeines Beispiel

Berechnung der Nullstelle(n) von f(x)=1x−1+1 f(x)=\frac1{x-1}+1 durch Nullsetzen und Auflösen.

f(x)\displaystyle f\left(x\right) == 1x−1+1\displaystyle \frac{1}{x-1}+1

Setze den Funktionsterm gleich 0.

0\displaystyle 0 == 1x−1+1\displaystyle \frac{1}{x-1}+1 −1\displaystyle -1

Löse die Gleichung nach x auf.

−1\displaystyle -1 == 1x−1\displaystyle \frac{1}{x-1} ⋅(x−1)\displaystyle \cdot\left(x-1\right)

Hier kannst du mit (x−1)(x-1) multiplizieren, da 1∉Df 1 \notin D_f und somit (x−1)≠0(x-1) \neq 0 ist.

−1⋅(x−1)\displaystyle -1\cdot\left(x-1\right) == 1\displaystyle 1

Multipliziere aus.

−x+1\displaystyle -x+1 == 1\displaystyle 1 −1\displaystyle -1
−x\displaystyle -x == 0\displaystyle 0 ⋅(−1)\displaystyle \cdot\left(-1\right)
x\displaystyle x == 0\displaystyle 0

⇒\;\;\Rightarrow\;\; Nullstelle bei x=0x=0

Weitere Möglichkeiten zur Berechnung der Nullstelle

Nullstellen durch Probieren herausfinden

Gerade bei Polynomgleichungen mit ganzzahligen Parametern kann es sich manchmal lohnen, niedrige ganzzahlige Werte einfach einzusetzen und zu berechnen, ob Null herauskommt. Um Schülern das Suchen zu erleichtern, wählen Aufgabensteller häufig Nullstellen zwischen -3 und 3.

Höhere Polynome

Für höhere Polynome existieren keine geläufigen Lösungsformeln. Sind jedoch (z.B. durch Raten) schon Nullstellen bekannt, kann das Polynom durch Polynomdivision vereinfacht werden, sodass man weitere Nullstellen leichter (z.B. mit der Mitternachtsformel) berechnen kann.

Übungsaufgaben

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Aufgaben zur Bestimmung der Nullstellen

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CC BY-SA 4.0. → Was bedeutet das?

Was bedeutet gleich Null setzen?

Mit Nullstelle bezeichnet man die Stelle auf der x-Achse, an der der Funktionsgraph die x-Achse schneidet. Da der Punkt direkt auf der x-Achse liegt und die x-Achse die y-Achse im Koordinatenursprung schneidet, ist der zugehörige y-Wert gleich Null, also y = 0. befindet.

Wie setzt man eine Funktion gleich?

Schnittpunkte zweier Graphen Um die Schnittpunkte der Graphen zweier Funktionen f und g zu bestimmen, setzt du die Funktionsterme gleich und löst die entstandene Gleichung nach x auf. Die Schnittpunkte haben die Koordinaten P(x0|f(x0))=P(x0|g(x0)).

Wann e Funktion gleich Null?

Lösung: Wir haben hier ein Produkt. Und ein Produkt ist Null, wenn einer der beiden Faktoren Null ist. Auch hier gilt wieder, dass ex nicht Null werden kann. Bei x2 - 4 sieht dies anders aus, denn hier kann man mit x1 = 2 und x2 = -2 zwei Nullstellen ermitteln.

Wann wird ein Produkt gleich Null?

Wann ist ein Produkt gleich Null? Ein Produkt ist genau dann gleich Null, wenn einer der Faktoren Null ist. Diesen Satz vom Nullprodukt kannst du häufig bei der Berechnung von Nullstellen, Extremstellen oder Wendestellen nutzen.