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Nullstellenrechner

Gib eine Funktion oder eine Gleichung ein. Der Rechner bestimmt alle Nullstellen und zeigt den Rechenweg, den Du auch im Heft gehen würdest: pq-Formel, Ausklammern, Substitution, Polynomdivision oder Satz vom Nullprodukt – für e-, ln- und Wurzelfunktionen mit Umkehrfunktion. Dazu bekommst Du die Vielfachheit jeder Nullstelle und den Graphen.

Potenzen mit ^, Malzeichen darf fehlen (2x). e-Funktion als e^(2x), Logarithmus als ln(x), Wurzel als sqrt(x).
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Ergebnis

Die Funktion hat 2 Nullstellen:

\[x_{1} = -2\]
\[x_{2} = 2\]
Zum Rechenweg

Rechenweg

  1. Ansatz: f(x) = 0

    Nullstellen sind die x-Werte, an denen der Graph die x-Achse trifft. Dort ist der Funktionswert 0 – Du löst also die Gleichung f(x) = 0.

    \[f(x) = 0 \quad\Leftrightarrow\quad \left(x^{2} - 4\right)\,\mathrm{e}^{x} = 0\]
  2. Satz vom Nullprodukt

    Der Term ist ein Produkt. Ein Produkt ist genau dann 0, wenn (mindestens) ein Faktor 0 ist. Deshalb untersuchst Du jeden Faktor einzeln.

    \[\left(x^{2} - 4\right) \cdot \mathrm{e}^{x} = 0\]
  3. Faktor 1 ($x^{2} - 4$): Nach $x^{2}$ auflösen und Wurzel ziehen

    Wenn kein Summand mit x (ohne Quadrat) vorkommt, brauchst Du keine pq-Formel: Stelle nach x² um und ziehe die Wurzel. Vorsicht: Es gibt zwei Lösungen – eine positive und eine negative.

    \[x^{2} - 4 = 0\]
    \[x^{2} = 4\]
    \[x = \pm\sqrt{4} = \pm 2\]
  4. Faktor 2 ($\mathrm{e}^{x}$)

    Eine e-Funktion ist immer größer als 0 – dieser Faktor wird nie 0 und liefert keine Nullstelle.

    \[\mathrm{e}^{x} > 0 \quad \text{für alle } x\]

Graph

−4−3−2−11234−2020406080xy0fN1N2

Die Nullstellen sind die Stellen, an denen der Graph die x-Achse schneidet oder berührt.

Übersicht der Nullstellen

NullstelleDezimalwertVielfachheitGraph an dieser Stelle
\(x_{1} = -2\)−21schneidet die x-Achse (Vorzeichenwechsel)
\(x_{2} = 2\)21schneidet die x-Achse (Vorzeichenwechsel)

So findet der Rechner den Lösungsweg

Der Rechner schaut sich zuerst die Form des Terms an und wählt dann das passende Verfahren – genau wie Du in einer Klassenarbeit:

Form des TermsBeispielVerfahren
linear\(3x - 6\)nach x auflösen
quadratisch\(x^2 - 4x - 5\)pq-Formel (bzw. abc-Formel)
ohne Zahl am Ende\(x^3 - 2x^2\)x ausklammern, Satz vom Nullprodukt
nur \(x^4\), \(x^2\) und Zahl\(x^4 - 5x^2 + 4\)Substitution \(z = x^2\)
Grad 3 oder höher\(x^3 - 6x^2 + 11x - 6\)Nullstelle raten, Polynomdivision
Produkt\((x^2 - 4)\cdot e^x\)Satz vom Nullprodukt, jeden Faktor einzeln
Bruch\(\frac{x^2 - 4}{x - 1}\)Zähler = 0, Nenner ≠ 0
e-Funktion, ln, Wurzel\(2e^{3x} - 6\)umstellen, Umkehrfunktion (ln, e, Quadrieren)
sonstige\(x - \cos(x)\)Näherungsverfahren (Intervallhalbierung)

Alle Verfahren mit Beispielen und Übungsaufgaben erklärt die Seite Nullstellen berechnen. Hochpunkte, Tiefpunkte, Wendepunkte und Asymptoten auf einmal liefert der Kurvendiskussion-Rechner, die schriftliche Polynomdivision im Detail der Polynomdivision-Rechner.

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