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Funktion mit genau 2 Nullstellen

 
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Blümchen
Gast





BeitragVerfasst am: Fr Jan 07, 2005 12:07 pm    Titel: Funktion mit genau 2 Nullstellen

Ich hoffe ihr helft mir, auch wenn ihr euch leicht unterfordert fühlt! Aber ich hab noch nie verstanden,wie man dass hier löst:

Pfeil Bestimmen Sie t [R] so, dass die Fukntion genau zwei Nullstellen besitzt:

ft (x) = x^3 - 2x^2 + tx = 0

Danke im Vorraus!
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stefan
Moderator
Moderator


Anmeldungsdatum: 31.12.2004
Beiträge: 498
Wohnort: nahe Hannover

BeitragVerfasst am: Fr Jan 07, 2005 3:11 pm    Titel:

was soll das [R]? ist gemeint "t ist Element von R"?

Du kannst aus deiner Funktion ft (x) = x^3 - 2x^2 + tx ein x ausklammern:

ft(x) = x(x^2 - 2x + t)

So siehst du, die erste von drei möglichen Nullstellen ist 0.

Dann lautet die Bedingung, dass der zweite Faktor (x^2 - 2x + t) nur noch eine Nullstelle haben darf, denn eine ist ja schon weg.

Jetzt versuch mal dieses Polynom zu faktorisieren. Ein Beispiel: das Polynom (x^2 -5x +6) = (x-3)(x-2). Da kann man die zwei Nullstellen 3 und 2 ablesen. In unserem Beispiel soll bei dieser Faktorisierung nur noch eine Nullstelle rauskommen. Wie könnte das gehen?

Bitte denk mal etwas drüber nach und poste dann deinen Lösungsansatz - anschließend geht's weiter mit der Hilfe. Wenn du noch keine Idee hast, schau mal in deiner (oder in dieser Winken ) Formelsammlung unter binomischen Formeln nach.
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Blümchen
Gast





BeitragVerfasst am: Fr Jan 07, 2005 8:01 pm    Titel:

äh...
hää?? Geschockt
ist die zweite nullstelle zufällig 1?
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stefan
Moderator
Moderator


Anmeldungsdatum: 31.12.2004
Beiträge: 498
Wohnort: nahe Hannover

BeitragVerfasst am: Fr Jan 07, 2005 9:25 pm    Titel:

nö, zufällig sicher nicht...

die Faktorisierung von (x^2 - 2x + t) passiert so:

(x^2 - 2x + t) = (x-a)(x-b), dann sind a und b die weiteren Nullstellen. Es soll aber nur eine weitere Nullstelle geben, daher muss gelten a = b, diese eine Nullstelle lässt beide Faktoren gleichzeitig null werden, also:

(x^2 - 2x + t) = (x-a)(x-a)
oder geschrieben als:

(x^2 - 2x + t) = (x-a)^2
und daher mein Hinweis auf die binomischen Formeln...

(x^2 - 2x + t) = x^2 -2ax + a^2
nun sind aber zwei Polynome gleich, wenn die Koeffizienten (also die Zahlen vor den Potenzen von x) gleich sind.
Also (das Wort Code ist nur dazu da, um eine einigermaßen Tabelle hinzukriegen):
Code:
links    =     rechts     (Potenz)
1        =     1          (x^2)
-2       =     -2a        (x^1)
t        =     a^2        ()

Aus -2 = -2a folgt a = 1 (beide Seiten durch -2 teilen)
Wenn t = a^2 ist und a = 1 ist, dann ist t = 1^2, also t = 1

voila!

damit man sich da ganze vorstellen kann, hier eine Skizze als PDF (sorry, t heißt in der Skizze auf einmal k...)
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Blümchen
Gast





BeitragVerfasst am: Sa Jan 08, 2005 12:49 pm    Titel:

danke für die mühe, ich habs gecheckt.
dass t=1 sein müsste hab ich vertsanden gehabt,aber nicht wie man drauf kommt..
dankeschön
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stefan
Moderator
Moderator


Anmeldungsdatum: 31.12.2004
Beiträge: 498
Wohnort: nahe Hannover

BeitragVerfasst am: Sa Jan 08, 2005 1:03 pm    Titel:

bitte.

Um dich übrigens vollends zu verwirren: es ist Zufall, dass sowohl t=1 und auch die zweite Nulllstelle a=1 ist! Die können durchaus auch verschieden sein, rechne das ganze mal für
ft (x) = x^3 - 4x^2 + tx
aus!
Was kommt hier für t raus, wenn es ebenfalls genau zwei Nullstellen gibt?
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Blümchen
Gast





BeitragVerfasst am: Sa Jan 08, 2005 1:23 pm    Titel:

Zitat:
nun sind aber zwei Polynome gleich, wenn die Koeffizienten (also die Zahlen vor den Potenzen von x) gleich sind.


Das verstehe ich inhaltlich ehrlich gesagt noch nicht ganz! Und warum du dann so weitermachst!

Aber ich habs jetzt mal auf deine Art gerechnet und komme auch
die nullstellen 0 und 2 und auf t=4!
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stefan
Moderator
Moderator


Anmeldungsdatum: 31.12.2004
Beiträge: 498
Wohnort: nahe Hannover

BeitragVerfasst am: Sa Jan 08, 2005 1:42 pm    Titel:

Blümchen hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
nun sind aber zwei Polynome gleich, wenn die Koeffizienten (also die Zahlen vor den Potenzen von x) gleich sind.

Das verstehe ich inhaltlich ehrlich gesagt noch nicht ganz! Und warum du dann so weitermachst!

Das ausgeklammerte x können wir außen vorlassen. Dann bleibt das Polynom x^2 -2x +t über.
Wir wollen das Polynom aber darstellen als (x-a)^2, wobei a die zweite Nullstelle der Ausgangsfunktion ist.

Also:
x^2 -2x + t = (x-a)^2 (das ist nur eine andere Darstellung).

rechte Seite ausmultipliziert
x^2 -2x + t = x^2 -2ax +a^2

Wenn die linke und die rechte gleich sein sollen (da steht ein = zwischen!), dann geht man Schritt für Schritt vor:

1. x^2 und x^2 sind schon gleich.
2. -2x und -2ax sind gleich, wenn -2 = -2a
3. t und a^2 sind gleich, wenn t = a^2
Das nennt man Koeffizientenvergleich. In 3. steht jetzt unser gesuchtes t, allerdings abhängig von einem bestimmten a. Welches bestimmte a dies ist, steht in 2.

Man erhält a = 1 und t = 1^2 = 1

Blümchen hat Folgendes geschrieben:
Aber ich habs jetzt mal auf deine Art gerechnet und komme auch
die nullstellen 0 und 2 und auf t=4!

Genau und hier siehst du, dass t verschieden von der 2. Nullstelle sein kann.
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