Nullstelle: Unterschied zwischen den Versionen

Die Seite wurde neu angelegt: „==Nullstellen== '''Nullstellen''' sind die <math>x-Werte</math>, bei denen der Graph die <math>x-Achse</math> schneidet. Für eine lineare Funktion <math>y=mx+b</math> wird die Nullstelle berechnet, indem <math>y=0</math> eingesetzt und nach <math>x</math> umgeformt wird: <math>0=mx+b\ |-b</math> <math>-b=\ mx\ |\ \div m</math> <math>-\frac{b}{m}=\ x</math> ===Beispiel Nullstellenberechnung=== mini|[[Graph z…“
 
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==Nullstellen==
Nullstellen sind die <math>x</math>-Werte, bei denen der Graph die <math>x</math>-Achse schneidet oder berührt.
'''Nullstellen''' sind die <math>x-Werte</math>, bei denen der Graph die <math>x-Achse</math> schneidet. Für eine lineare Funktion
<math>y=mx+b</math>


wird die Nullstelle berechnet, indem <math>y=0</math> eingesetzt und nach <math>x</math> umgeformt wird:
==Definition==
Die '''Nullstellen''' einer Funktion sind diejenigen Werte im [[Funktion#Definitions-_und_Wertebereich|Definitionsbereich]], für die der [[Funktion|Funktionswert]] gleich null ist. In einem Koordinatensystem entsprechen diese Werte den Schnitt- oder Berührungsstellen des [[Graph|Funktionsgraphen]] mit der x-Achse. Eine Funktion <math>f: \mathbb{D} \rightarrow \mathbb{W}</math> hat eine Nullstelle bei <math>x_0 \in \mathbb{D}</math>, wenn <math>f(x_0)=0</math> gilt.


<math>0=mx+b\ |-b</math>
==Beispiele==
===Lineare Funktion===
====Nullstellenberechnung für die allgemeine Funktionsvorschrift====
Für die lineare Funktion <math>f</math> mit <math>f(x)=mx+b</math>


<math>-b=\ mx\ |\  \div m</math>
wird die Nullstelle berechnet, indem <math>f(x)=0</math> eingesetzt und nach <math>x</math> umgeformt wird:


<math>-\frac{b}{m}=\ x</math>
<math>f(x)=mx+b</math>


===Beispiel Nullstellenberechnung===
<math>0=mx+b\ ~|~-b</math>
[[Datei:LineareFunktionNullstelle.png|mini|[[Graph]] zur Nullstelle <math>x=\ -\frac{1}{2}</math> der Funktion <math>y=2x+1</math>]]
 
<math>-b=\ mx ~|~  : m</math>
 
<math>-\frac{b}{m}= x</math> ist die Nullstelle.
 
====Nullstellenberechnung für eine konkrete Funktionsvorschrift====
[[Datei:LineareFunktionNullstelle.png|mini|[[Graph]] zur Nullstelle <math>x=\ -\frac{1}{2}</math> der Funktion <math>f(x)=2x+1</math>]]
Gegeben ist die lineare Funktion  
Gegeben ist die lineare Funktion  


<math>f:y=2x+1</math>
<math>f(x)=2x+1</math>
 
Setzt man <math>y=0</math> ein, folgt


<math>0=2x+1\ |-1</math>
Setzt man <math>f(x)=0</math> ein, folgt


<math>-1=\ 2x\ |\  \div2</math>
<math>0=2x+1~|~-1</math>


<math>-\frac{1}{2}=\ x</math>
<math>-1=\ 2x~|~:2</math>


Also ist <math>x=\ -\frac{1}{2}</math> die Nullstelle.  
<math>-\frac{1}{2}=\ x</math> ist die Nullstelle.


===Beispiel lineare Funktion ohne Nullstelle===
====Lineare Funktion ohne Nullstelle====
[[Datei:LineareFunktionenKeineNullstelle.png|mini|[[Graph]] der Funktion <math>f(x)=0x+1</math> die keine Nullstelle hat]]
[[Datei:LineareFunktionenKeineNullstelle.png|mini|[[Graph]] der Funktion <math>f(x)=0x+1</math> die keine Nullstelle hat]]
Gegeben ist die lineare Funktion  
Gegeben ist die lineare Funktion  


<math>f:y=0x+1</math>
<math>f(x)=0x+1</math>


Die Steigung ist 0 und der y-Achsenabschnitt ist 1. Berechnen wir die Nullstelle, erhalten wir:
Die Steigung ist 0 und der y-Achsenabschnitt ist 1. Berechnen wir die Nullstelle, erhalten wir:
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<math>0=0x+1</math>
<math>0=0x+1</math>


<math>0= 1 </math>
<math>0 = 1 </math>


Das ist ein Widerspruch, da <math>0\neq 1 </math> ist. Die lineare Funktion hat also keine Nullstelle. Dies erkennt man auch am [[Graph|Graphen]] der Funktion, dieser verläuft parallel zur <math>x</math>-Achse und hat damit keine Nullstellen.  
Das ist ein Widerspruch, da <math>0\neq 1 </math> ist. Die lineare Funktion hat also keine Nullstelle. Dies erkennt man auch am [[Graph|Graphen]] der Funktion, da dieser parallel zur <math>x</math>-Achse verläuft und damit keine Nullstellen hat.  


===Beispiel lineare Funktion mit unendlich vielen Nullstellen ===
====Lineare Funktion mit unendlich vielen Nullstellen ====
[[Datei:LineareFunktionenUnendlichVieleNullstellen.png|mini|[[Graph]] von <math>f:y=0x+0</math> mit unendlich vielen Nullstellen]]
[[Datei:LineareFunktionenUnendlichVieleNullstellen.png|mini|[[Graph]] von <math>f(x)=0x+0</math> mit unendlich vielen Nullstellen]]
Gegeben ist die lineare Funktion  
Gegeben ist die lineare Funktion  


<math>f:y=0x+0</math>
<math>f(x)=0x+0</math>


Die Steigung ist 0 und der y-Achsenabschnitt ist 0. Berechnen wir die Nullstelle, erhalten wir:
Die Steigung ist 0 und der y-Achsenabschnitt ist 0. Berechnen wir die Nullstellen, erhalten wir:


<math>0=0x+0</math>
<math>0=0x+0</math>