Elementarmathematik Beispiele

$f (x) = x^{4} - 49 x^{2}$

Schritt 1

Bestimme die Schnittpunkte mit der x-Achse.

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Schritt 1.1

Um den/die Schnittpunkt(e) mit der x-Achse zu bestimmen, setze $0$ für $y$ ein und löse nach $x$ auf.

$0 = x^{4} - 49 x^{2}$

Schritt 1.2

Löse die Gleichung.

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Schritt 1.2.1

Schreibe die Gleichung als $x^{4} - 49 x^{2} = 0$ um.

$x^{4} - 49 x^{2} = 0$

Schritt 1.2.2

Faktorisiere die linke Seite der Gleichung.

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Schritt 1.2.2.1

Schreibe $x^{4}$ als ${(x^{2})}^{2}$ um.

${(x^{2})}^{2} - 49 x^{2} = 0$

Schritt 1.2.2.2

Es sei $u = x^{2}$ . Ersetze $u$ für alle $x^{2}$ .

$u^{2} - 49 u = 0$

Schritt 1.2.2.3

Faktorisiere $u$ aus $u^{2} - 49 u$ heraus.

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Schritt 1.2.2.3.1

Faktorisiere $u$ aus $u^{2}$ heraus.

$u \cdot u - 49 u = 0$

Schritt 1.2.2.3.2

Faktorisiere $u$ aus $- 49 u$ heraus.

$u \cdot u + u \cdot - 49 = 0$

Schritt 1.2.2.3.3

Faktorisiere $u$ aus $u \cdot u + u \cdot - 49$ heraus.

$u (u - 49) = 0$

Schritt 1.2.2.4

Ersetze alle $u$ durch $x^{2}$ .

$x^{2} (x^{2} - 49) = 0$

Schritt 1.2.3

Wenn irgendein einzelner Faktor auf der linken Seite der Gleichung gleich $0$ ist, dann ist der ganze Ausdruck gleich $0$ .

$x^{2} = 0$

$x^{2} - 49 = 0$

Schritt 1.2.4

Setze $x^{2}$ gleich $0$ und löse nach $x$ auf.

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Schritt 1.2.4.1

Setze $x^{2}$ gleich $0$ .

$x^{2} = 0$

Schritt 1.2.4.2

Löse $x^{2} = 0$ nach $x$ auf.

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Schritt 1.2.4.2.1

Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.

$x = \pm \sqrt{0}$

Schritt 1.2.4.2.2

Vereinfache $\pm \sqrt{0}$ .

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Schritt 1.2.4.2.2.1

Schreibe $0$ als $0^{2}$ um.

$x = \pm \sqrt{0^{2}}$

Schritt 1.2.4.2.2.2

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.

$x = \pm 0$

Schritt 1.2.4.2.2.3

Plus oder Minus $0$ ist $0$ .

$x = 0$

Schritt 1.2.5

Setze $x^{2} - 49$ gleich $0$ und löse nach $x$ auf.

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Schritt 1.2.5.1

Setze $x^{2} - 49$ gleich $0$ .

$x^{2} - 49 = 0$

Schritt 1.2.5.2

Löse $x^{2} - 49 = 0$ nach $x$ auf.

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Schritt 1.2.5.2.1

Addiere $49$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$x^{2} = 49$

Schritt 1.2.5.2.2

Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.

$x = \pm \sqrt{49}$

Schritt 1.2.5.2.3

Vereinfache $\pm \sqrt{49}$ .

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Schritt 1.2.5.2.3.1

Schreibe $49$ als $7^{2}$ um.

$x = \pm \sqrt{7^{2}}$

Schritt 1.2.5.2.3.2

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.

$x = \pm 7$

Schritt 1.2.5.2.4

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

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Schritt 1.2.5.2.4.1

Verwende zunächst den positiven Wert des $\pm$ , um die erste Lösung zu finden.

$x = 7$

Schritt 1.2.5.2.4.2

Als Nächstes verwende den negativen Wert von $\pm$ , um die zweite Lösung zu finden.

$x = - 7$

Schritt 1.2.5.2.4.3

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

$x = 7, - 7$

Schritt 1.2.6

Die endgültige Lösung sind alle Werte, die $x^{2} (x^{2} - 49) = 0$ wahr machen.

$x = 0, 7, - 7$

Schritt 1.3

Schnittpunkt(e) mit der x-Achse in Punkt-Form.

Schnittpunkt(e) mit der x-Achse: $(0, 0), (7, 0), (- 7, 0)$

Schritt 2

Bestimme die Schnittpunkte mit der y-Achse.

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Schritt 2.1

Um den/die Schnittpunkt(e) mit der y-Achse zu bestimmen, setze $0$ für $x$ ein und löse nach $y$ auf.

$y = {(0)}^{4} - 49 {(0)}^{2}$

Schritt 2.2

Löse die Gleichung.

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Schritt 2.2.1

Entferne die Klammern.

$y = 0^{4} - 49 {(0)}^{2}$

Schritt 2.2.2

Entferne die Klammern.

$y = 0^{4} - 49 \cdot 0^{2}$

Schritt 2.2.3

Entferne die Klammern.

$y = {(0)}^{4} - 49 {(0)}^{2}$

Schritt 2.2.4

Vereinfache ${(0)}^{4} - 49 {(0)}^{2}$ .

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Schritt 2.2.4.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 2.2.4.1.1

$0$ zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt $0$ .

$y = 0 - 49 {(0)}^{2}$

Schritt 2.2.4.1.2

$0$ zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt $0$ .

$y = 0 - 49 \cdot 0$

Schritt 2.2.4.1.3

Mutltipliziere $- 49$ mit $0$ .

$y = 0 + 0$

Schritt 2.2.4.2

Addiere $0$ und $0$ .

$y = 0$

Schritt 2.3

Schnittpunkt(e) mit der y-Achse in Punkt-Form.

Schnittpunkt(e) mit der y-Achse: $(0, 0)$

Schritt 3

Führe die Schnittpunkte auf.

Schnittpunkt(e) mit der x-Achse: $(0, 0), (7, 0), (- 7, 0)$

Schnittpunkt(e) mit der y-Achse: $(0, 0)$

Schritt 4