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gegeben sei folgender Fall gemäß Abbildung:

e^{1/8x^2 – x – 30}−1=0

Muss ich nun zunächst die -1 nach rechts bringen?

e^{1/8x^2 – x – 30}=1

Und nun auf beiden Seiten ln()?

(1/8x^2-x-30) * ln(e) = ln(1)

a.) Ist der Ansatz richtig?

b.) Wie bestimme ich nun die Lösungsmenge?


Dank und Gruß

Linda



Aufgabe-39.png

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3 Antworten

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a.) Ist der Ansatz richtig?    Ja 

b.) Wie bestimme ich nun die Lösungsmenge?  bedenke ln(1)=0

und ln(e)=1 dann hast du   (1/8x^2-x-30) * ln(e) = ln(1)

       1/8x^2-x-30 = 0

Das ist eine quadratische Gleichung mit den Lösungen -12 und 20.

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Hallo Linda,

e1/8x^2 – x – 30 = 1    | ln anwenden

1/8x- x - 30 = ln(1)  = 0

1/8x- x - 30 = 0   | • 8

x2 - 8x - 240 = 0

\(\text{pq-Formel: }x^2+px+q=0\text{ }\text{ }\text{mit  p = -8  ;  q = -240}\) 

\( x_{1,2} = -\frac { p }{ 2 } \pm \sqrt{ \left(\frac { p }{ 2 }\right)^2-q}\)

→  \(x_1= 20\)  ;  \(x_2 = -12\)

Gruß Wolfgang

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  Ich melde mich hier zu  Worte,   weil ich dir heute ein  von mir und " NN  "   entwickeltes  Lösungsverfahren für quadratische Gleichungen  vorstellen will, das es zwar schon seit  2011 gibt - gleichwohl wirst du es nicht kennen.  Das ist   ===>  Samisdat;  dein  Lehrer dürfte es als illegal  ansehen.

    Mach dich mal schlau über  den  ===>  Satz von der rationalen  Nullstelle  (  SRN  )      Und hier gleich wieder mein flammender Protest;  die von  Wiki  et  al.  vertretene Tese,  der  SRN   sei  von  Gauß entdeckt, stellt immerhin die größte Fälschung dar in der Geschichte der Matematik.  V. d. Waerden und Artin,  Urgestein der Algebra  (  1930  )  kennen ihn gar nicht ...

   Dein  Schrat kennt diese Bücher  -  schließlich hat der gstudiert ...

    Der Entdecker des  SRN  bleibt so Geheimnis  voll  und  anonym   wie die Dombaumeister des Mittelalters;  wahrscheinliches Entdeckungsjahr ist 1975  (  Weiter zurück reichende Belege fanden sich bisher nicht. )

   Du siehst;  Mathe ist gar nicht so dröge und unspannend  ...

   Was zeichnet die Neuzeit aus vor dem Mittelalter? Aktion  Immanuel

    "  Lerne dich deines eogenen Verstandes zu bedienen.  "

   Weil  sämtliche  Autoren, die den  SRN  bisher zitieren,   erweisen sich als bloße Kopisten ( gleich den Verfassern mittelalterlicher Chroniken.  )    Sie alle schreiben voneinander ab und -  zitieren den  SRN  falsch.

   Das wäre nämlich nicht möglich, wäre er wie behauptet tatsächlich 200 Jahre alt.

   Die Crux:  Der  SRN   hat doch  überhaupt nur Sinn für  ===>  primitive  Polynome  (  Warum? )  Wiki et al   versteigen sich gar, Polynome mit gebrochenen Koeffizienten ( ! ) zuzulassen .

    In primitiver Form lautet dein Polynom


    f  (  x  )  =   x  ²  -  p  x  +  q  =  0      (  1a  )

       p  =  8  ;  q  =  (  -  240  )       (  1b  )


    An dieser Stelle nun sah ich mich gezwungen, die Algebra um eine neue Definition zu bereichern:  Ein  Polynom, dessen  primitive Form mit seiner Normalform überein stimmt ( Mit anderen Worten:  Seine  Normalform  ist ganzzahlig  )  heiße  normiert.     Über normierte Polynome macht der  SRN  die Aussage:  Ihre Nullstellen sind schon dann ganzzahlig, wenn sie rational sind.

   Wie kann man nun   die Wurzeln von  ( 1ab  )  über den  SRN  bestimmen?  Vieta das geschmähte Stiefkind


      q  =  x1  x2  =  (  -  240  )        (  2  )


    "  Das ist nicht dein Ernst,  sämtliche Zerlegungen der  240  durchzuprobieren ... "

    Sicher nicht; vor mir hat sich nämlich noch niemand gefragt, was  ggt  x1;2 sein könnte.  Noch in jener Woche des Jahres 2011,  als ich aus dem Internet vom  SRN  erfuhr,   machte ich folgende Entdeckung:

     Sei  m   ein Teiler; dann folgt wieder aus dem Satz von Vieta


   m  |  x1;2  <===>  m  |  p  ;  m  ²  |  q          (  3a  )


   Ein  m , das die rechte Seite  von  (  3a  ) befriedigt,  möge  K-Teiler des Polynoms  f  in  ( 1a  )  heißen  -  "  K  "  wie  "  Koeffizient  "     Der größte  K-Teiler ist dann selbst redend der  gkt , im  Falle  (  1b  )  also  4  .  Unsere  Behauptung


     ggt  x1;2  =  gkt  (  f  )           (  3b  )


    Kann man auch ein Polynom  durch seinen  gkt  kürzen  analog dem  ggt  bei einem  Bruch?  Genau das; dies geschieht  vermöge der Substitution


       x  =:  u  *  gkt  (  f  )  =  4  u        (  4a  )


    Dies eingesetzt  in  (  1ab  )  ergibt


     (  4u  )  ²  -  2  *  4  (  4  u  )  -  4  ²  *  15  =     (  4b  )

   =  4  ²  (  u  ²  -  2  u  -  15  )  =  0      (  4c  )


   Wie begutachtet man Fälschungen?  Es ist nicht glaubwürdig,  dass ein Gauß, der Entdecker von  Teilbarkeitseigenschaften, die unsereins nicht mal versteht,  den gkt verschwitzt haben sollte.

   Noch weniger Überzeugungskraft hat jenes  Argument,  in den seit Gauß verflossenen   200 Jahren sei vor mir niemand auf den  gkt  gestoßen ...

   Die Lösung von   (  4c  )  gestaltet sich aber trivial.  Die 15 hat nur die triviale Zerlegung  15  =  1  *  15  so wie die nicht triviale  15  =  3  *  5 .  Hinreichende Bedingung - überlerbenswichtig in jeder Klausur - ist immer Vieta p .


      p  =  u1  +  u2         (  5a  )

    |  u1  |  =  1  ;  |  u2  |  =  15  ;  |  p  |  =  14     (  5b  )

    |  u1  |  =  3  ;  |  u2  |  =  5  ;  |  p  |  =  2     (  5c  )   ;  ok


    Jetzt noch das Vorzeichen richtig gedreht,  und fertig ist die Laube .


       u1  =  (  -  3  )  ;  u2  =  5      (  5d  )

        x1  =  (  -  12  )  ;  x2  =  20       (  5e  )

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