Wie kann man k so bestimmen so, dass die Gleichung keine Lösung hat?

5 Antworten

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So schwierig ist das gar nicht, wie das aussehen mag ;)

Das k ist in der Funktion eine Konstante Zahl, die den Graphen um k Einheiten nach oben oder unten verschieben kann.

Hier einmal der Graph für die Funktion f(x) = x⁴ - 6x², wobei k=0 wäre:

Bild zum Beitrag

Du siehst, dass der Graph nach oben unendlich ist, nach unten aber nicht. Die Tiefpunkte sind (logischerweise) seine tiefsten Punkte, und das hier auch global gesehen. Die Tiefpunkte haben die y-Koordinate y=-9. Verschiebst du den Graphen nun also um mehr als 9 Einheiten nach oben, hat der Graph keine Nullstelle und die Funktion somit auch keine Lösung mehr.

Das heißt also:

k>9, denn k muss größer 9 sein.

Probieren wir es mal aus und setzen k=10 ein.

Dann hätten wir die Funktion f10(x) = x⁴ - 6x² + 10. Hier der Graph dazu:

Bild zum Beitrag

Wie du siehst hat der Graph keine Nullstellen mehr. Die Gleichung

x⁴ - 6x² + 10 = 0

hat demnach auch keine Lösung mehr.

Liebe Grüße

TechnikSpezi

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so000 
Beitragsersteller
 08.02.2018, 20:23

Ach da stimmt, das hab ich auch in einer vorherigen Aufgabe berechnet, wie dumm von mir :D Vielen dank! :)

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TechnikSpezi  08.02.2018, 20:26
@so000

Ach, passiert.

Wie oft bin ich schon in Mathe verzweifelt und hab mich bei der Erleuchtung gefragt, wie unglaublich dumm ich bin :D

Gerne! :)

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Ich denke die Aufgabe ist so gemeint, dass du den Tiefpunkt des Graphen (kannst du dir den Graphen vorstellen?) ausrechnen und dann eben für k einen Wert einsetzen sollst, der einen größeren Betrag hat als k. Somit läge selbst der tiefste Punkt über 0 und es gäbe keine Lösung für y=0.


so000 
Beitragsersteller
 08.02.2018, 20:24

Ja das hab ich jetzt auch erst verstanden :D Vielen Dank :)

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Substituiere: z=x²

Dann pq-Formel aufstellen

k so bestimmen, das der Term unter der Wurzel negativ wird.

Dann gibt's keine reelle Lösung. Darum geht's doch sicherlich, reelle Zahlen, oder?


so000 
Beitragsersteller
 08.02.2018, 20:18

Natürlich, Dankeschön :)

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Wie bereits gesagt wurde, die Funktion zum 2. Grad umwandeln mittels Substitution. PQ-Formel anwenden und Diskriminante betrachten. Diese lautet dann 36-4k. Damit es keine Lösung gibt musst D<0, also 36-4k < 0 <=> k>9, also keine Lösung für k>9.


so000 
Beitragsersteller
 08.02.2018, 20:25

Vielen dank :)

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Hmm naja. Praktisch gesehen könntest du für k einfach Wurzel aus -1 wählen. Dann gibt es in der Menge der Reellen Zahlen keine Lösung :D.


so000 
Beitragsersteller
 08.02.2018, 20:18

Hahaha der war gut ;)

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