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Nullstellen berechnen

Eine Nullstelle ist die Stelle, an der der Graph die x-Achse schneidet. Aus dem Ansatz f(x) = 0 entsteht durch Umstellen eine kurze Formel für x.

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Was eine Nullstelle ist

An einer Nullstelle schneidet der Graph die x-Achse. Dort ist der Funktionswert null.

  • Nullstelle:Stelle \(x\) mit \(f(x)=0\).
  • Im Graphen:x-Koordinate des Schnittpunkts mit der x-Achse.
  • Nicht verwechseln:die Nullstelle ist ein x-Wert, \(b\) ein Funktionswert auf der y-Achse.
Die Nullstelle im Koordinatensystem
−3−2−11221−1−2−3xyf(x)b = 0,5Nullstelle: hier ist y = 0x = −0,75

Die Gerade schneidet die y-Achse bei \(b=0{,}5\) und die x-Achse bei \(x=-0{,}75\). Der Schnittpunkt mit der x-Achse liefert die Nullstelle, denn dort ist der Funktionswert null.

Merke

Nullstelle: Eine Stelle \(x\) mit \(f(x)=0\); dort schneidet der Graph die \(x\)-Achse.

Nicht verwechseln: Die Nullstelle ist ein \(x\)-Wert, \(b\) ein Funktionswert auf der \(y\)-Achse.

Der Rechenweg zur Formel

Du setzt den Funktionsterm gleich null und stellst nach \(x\) um.

Vom Ansatz zur fertigen Formel
f(x) = 0Ansatz aufschreibenm · x + b = 0Term einsetzenm · x = −bb auf die andere Seitex =−bmdurch m teilen

Jede Zeile entsteht aus der vorherigen durch eine einzige Umformung. Am Ende steht \(x\) allein — die Nullstelle ist berechnet.

  • Ansatz:\(f(x)=0\).
  • Einsetzen:\(m\,x+b=0\).
  • \(-b\):\(m\,x=-b\).
  • \(:m\):\(x=-\frac{b}{m}\) — teilen darfst du nur für \(m\neq 0\).
  • \(m=0\):die Gerade ist waagerecht und schneidet die x-Achse nicht (außer bei \(b=0\)).
Merke

Nullstelle: \(f(x)=0\) ansetzen und \(m\,x+b=0\) nach \(x\) umstellen.

\(x=-\dfrac{b}{m}\quad(m\neq 0)\)

Sonderfall: Bei \(m=0\) ist die Gerade waagerecht und schneidet die \(x\)-Achse nicht (außer bei \(b=0\)).

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Formel anwenden und Ergebnis prüfen

Du setzt \(m\) und \(b\) aus dem Term ein. Mit der Probe kontrollierst du das Ergebnis.

Stelle mit den Reglern die Steigung \(m\) und den y-Achsenabschnitt \(b\) ein und beobachte, wohin die Nullstelle wandert. Der orange Punkt zeigt die berechnete Nullstelle.

Nullstellen-Regler

−4−224−4−224xyx = 0

Steigung m: 0,5. y-Achsenabschnitt b: 2. Nullstelle x: −4. Die Gerade schneidet die x-Achse genau einmal.

Halte fest: Je flacher die Gerade wird, desto weiter wandert die Nullstelle nach außen — und bei \(m=0\) gibt es überhaupt keinen Schnittpunkt mehr, weil in der Formel durch \(0\) geteilt werden müsste.

  • Vorzeichen:ist \(b\) negativ, heben sich die beiden Minuszeichen auf.
  • Bruch im Nenner:mit dem Kehrwert multiplizieren.
Merke

Probe: \(f(x)=0\) für die berechnete Nullstelle

Anwenden: \(m\) und \(b\) aus dem Term einsetzen; ein Bruch im Nenner wird mit dem Kehrwert multipliziert, bei negativem \(b\) heben sich die Minuszeichen auf.

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Allgemeine Hinweise

Minus nicht vergessen

Das Minus in \(x=-\frac{b}{m}\) gehört zur Formel. Ist \(b\) negativ, wird die Nullstelle positiv.

Nullstelle ist nicht b

\(b\) liegt auf der y-Achse, die Nullstelle auf der x-Achse. Lies beide an der richtigen Achse ab.

Immer die Probe

Setze dein Ergebnis in \(f\) ein. Kommt null heraus, stimmt die Nullstelle.

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