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Polynomgleichungen (Nullprodukt)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

( x +1 ) · ( x +2 ) = 0

Lösung einblenden
( x +1 ) ( x +2 ) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x +1 = 0 | -1
x1 = -1

2. Fall:

x +2 = 0 | -2
x2 = -2

L={ -2 ; -1 }

Polynomgleichungen (Ausklammern)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 2 + x = 0

Lösung einblenden
x 2 + x = 0
x ( x +1 ) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x +1 = 0 | -1
x2 = -1

L={ -1 ; 0}

Polynomgleichungen (Substitution)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

x 4 -5 x 2 +4 = 0

Lösung einblenden
x 4 -5 x 2 +4 = 0

Diese Gleichung kann durch Substitution auf eine quadratische Gleichung zurückgeführt werden!

Setze u = x 2

Draus ergibt sich die quadratische Gleichung:

u 2 -5u +4 = 0

Lösen mit der a-b-c-Formel (Mitternachtsformel):

eingesetzt in x1,2 = - b ± b 2 -4a · c 2a ergibt:

u1,2 = +5 ± ( -5 ) 2 -4 · 1 · 4 21

u1,2 = +5 ± 25 -16 2

u1,2 = +5 ± 9 2

u1 = 5 + 9 2 = 5 +3 2 = 8 2 = 4

u2 = 5 - 9 2 = 5 -3 2 = 2 2 = 1

Lösen mit der p-q-Formel (x² + px + q = 0):

vor dem Einsetzen in x1,2 = - p 2 ± ( p 2 ) 2 - q
berechnen wir zuerst die Diskriminante D = ( p 2 ) 2 - q :

D = ( - 5 2 ) 2 - 4 = 25 4 - 4 = 25 4 - 16 4 = 9 4

x1,2 = 5 2 ± 9 4

x1 = 5 2 - 3 2 = 2 2 = 1

x2 = 5 2 + 3 2 = 8 2 = 4

Rücksubstitution:

u1: x 2 = 4

x 2 = 4 | 2
x1 = - 4 = -2
x2 = 4 = 2

u2: x 2 = 1

x 2 = 1 | 2
x3 = - 1 = -1
x4 = 1 = 1

L={ -2 ; -1 ; 1 ; 2 }

Polynomgleichungen (Substitution II)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

- 1 x = - x 5

Lösung einblenden

D=R\{0}

Wir multiplizieren den Nenner x weg!

- 1 x = - x 5 |⋅( x )
- 1 x · x = - x 5 · x
-1 = - x 5 · x
-1 = - x 6
-1 = - x 6 | +1 + x 6
x 6 = 1 | 6
x1 = - 1 6 = -1
x2 = 1 6 = 1

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -1 ; 1 }

a-b-c-Formel (MNF) - erst sortieren

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

35 +2 x 2 = 17x

Lösung einblenden
2 x 2 +35 = 17x | -17x

2 x 2 -17x +35 = 0

Lösen mit der a-b-c-Formel (Mitternachtsformel):

eingesetzt in x1,2 = - b ± b 2 -4a · c 2a ergibt:

x1,2 = +17 ± ( -17 ) 2 -4 · 2 · 35 22

x1,2 = +17 ± 289 -280 4

x1,2 = +17 ± 9 4

x1 = 17 + 9 4 = 17 +3 4 = 20 4 = 5

x2 = 17 - 9 4 = 17 -3 4 = 14 4 = 3,5

Lösen mit der p-q-Formel (x² + px + q = 0):

Um die Gleichung auf die Form "x² + px + q = 0" zu bekommen, müssen wir zuerst die ganze Gleichung durch "2 " teilen:

2 x 2 -17x +35 = 0 |: 2

x 2 - 17 2 x + 35 2 = 0

vor dem Einsetzen in x1,2 = - p 2 ± ( p 2 ) 2 - q
berechnen wir zuerst die Diskriminante D = ( p 2 ) 2 - q :

D = ( - 17 4 ) 2 - ( 35 2 ) = 289 16 - 35 2 = 289 16 - 280 16 = 9 16

x1,2 = 17 4 ± 9 16

x1 = 17 4 - 3 4 = 14 4 = 3.5

x2 = 17 4 + 3 4 = 20 4 = 5

L={ 3,5 ; 5 }