Nullstellen bestimmen

Was sind Nullstellen?

Nullstellen sind die x-Werte einer Funktion, die den y-Wert 0 haben.

Beispiel:

Eine Kerze ist zu Beginn 18 cm lang. Pro Stunde brennen 3 cm ab. Wann ist sie abgebrannt?

Die Funktionsgleichung für die Kerzenlänge ist
f(x)=18 3x= 3x+18

x: Stunden
y: Länge der Kerze

Wenn die Kerze abgebrannt ist, bedeutet das, dass die Länge 0 ist. Der y-Wert ist 0 und der x-Wert dazu gibt den Zeitpunkt an, bei dem die Kerze abgebrannt ist.

Mathematisch:

Für welches x ist y=0? Wann gilt f(x)=0?

Wertetabelle:

x03456
y=f(x)189630

Die Kerze ist nach 6 Stunden abgebrannt. Die Nullstelle dieser linearen Funktion ist also x=6. Es gilt f(6)=0.


Eine Nullstelle ist die Stelle x, an der die Funktion f den y-Wert 0 hat. Es gilt f(x)=0.

Nullstellen im Koordinatensystem ablesen

Der Graph zu der Kerzenaufgabe sieht so aus:

f(x)= 3x+18

Nach 6 Stunden ist ihre Länge 0 – der zugehörige Punkt (60) liegt auf der x-Achse. Die Nullstelle ist x=6. Der Schnittpunkt mit der x-Achse ist S(60).

Nullstellen bestimmen

So ermittelst du die Nullstellen einer linearen Funktion zeichnerisch:

  1. Zeichne die Gerade.
  2. Lies den x-Wert ab, in dem die Gerade die x-Achse schneidet. Dies ist die Nullstelle.

Nullstellen sind die Schnittstellen mit der x-Achse.

Alle Punkte auf der x-Achse haben die y-Koordinate 0.

Der Schnittpunkt eines Graphen mit der x-Achse ergibt sich aus der Nullstelle als x-Wert und dem zugehörigen y-Wert 0: S(x0)

Nullstellen berechnen

Für eine Nullstelle muss gelten: f(x)=0. Das brauchst du zum Rechnen.

f(x)= 3x+18

3x+18=0

Diese Gleichung löst du nach x auf.

3x+18=0 18

3x= 18 :(3)

x=6

Die Nullstelle ist x=6.


Allgemein gilt:

mx+b=0b

mx= b :m

x=-bm   Das ist die Nullstelle.

Nicht vergessen: m darf nicht 0 sein. m0

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Und wie bekommt man den Schnittpunkt mit der x-Achse?

f(x)=3x+18

Nullstellen bestimmen

Du berechnest zuerst die Nullstelle:

3x+18=0

3x=18

x=6

Du hast x=6 mit der Bedingung f(x)=0 berechnet. Also ist der zu x=6 gehörige y-Wert 0.
Der Schnittpunkt mit der x-Achse ist S(60).

Du kannst zur Probe nachrechnen: f(6)=(3)6+18=-18+18=0.

Manchmal heißt die Nullstelle x0. Dann lautet der Schnittpunkt mit der x-Achse S(x00).















Die x-Achse besteht aus allen Punkten mit der y-Koordinate 0.

Wie viele Nullstellen gibt es?

Wenn die Steigung größer oder kleiner 0 ist, schneidet die Gerade die x-Achse genau einmal.

Beispiele:

f(x)=0,5x-3,5         f(x)= 2x4
  m=0,5>0             m= 2<0

Nullstellen bestimmen

Wenn die Steigung =0 ist, dann ist der Graph parallel zur x-Achse und schneidet die x-Achse nicht. Es gibt keine Nullstelle.

Beispiel:

f(x)=3
  m=0, denn f(x)=0x+3

Nullstellen bestimmen

Andere Funktionen können mehr als eine Nullstelle haben.

Nullstellen bestimmen


Die lineare Funktion zu f(x)=mx+b hat immer genau eine Nullstelle, außer wenn m=0 ist.





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