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Die Lösungsformel

Zwei Sachaufgaben zur Lösungsformel.

1

Die Bildfläche

AFB I–II

Ein rechteckiges Foto ist \(4\,\mathrm{cm}\) länger als breit und hat einen Flächeninhalt von \(96\,\mathrm{cm^2}\).

  1. Stellen Sie eine Gleichung für die Breite \(x\) auf.
  2. Lösen Sie die Gleichung mit der pq-Formel.
  3. Geben Sie die Maße des Fotos an.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Länge \(x+4\), Fläche Länge mal Breite.
Hinweis zu Aufgabe b)
\(p=4\), \(q=-96\).
Hinweis zu Aufgabe c)
Nur positive Längen.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

\(x\,(x+4)=96\Leftrightarrow x^2+4x-96=0\).

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

\(x=-2\pm\sqrt{4+96}=-2\pm10\), also \(x=8\) oder \(x=-12\).

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Breite \(8\,\mathrm{cm}\), Länge \(12\,\mathrm{cm}\) (Probe: \(8\cdot12=96\)).

2

Der Parameter entscheidet

AFB II–III

Gegeben ist die Gleichungsschar \(x^2-6x+c=0\) mit einer Zahl \(c\).

  1. Leiten Sie die Diskriminante in Abhängigkeit von \(c\) her.
  2. Ordnen Sie ein, für welche \(c\) es zwei, eine oder keine Lösung gibt.
  3. Deuten Sie das Ergebnis am Graphen von \(f(x)=x^2-6x+c\).

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
\(p=-6\), \(q=c\).
Hinweis zu Aufgabe b)
Vorzeichen von \(9-c\).
Hinweis zu Aufgabe c)
Wo liegt der Scheitel in Abhängigkeit von \(c\)?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

\(D=(-3)^2-c=9-c\).

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Zwei Lösungen für \(c<9\), eine für \(c=9\) (\(x=3\)), keine für \(c>9\).

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

\(f(x)=(x-3)^2+c-9\): Der Scheitel \(S(3\,|\,c-9)\) liegt für \(c<9\) unter, für \(c=9\) auf und für \(c>9\) über der \(x\)-Achse.